一株冷水魚益生菌芽孢桿菌菌株及其用圖
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一株益生菌菌株及其用途，特別涉及一株冷水魚（虹鱒）益生菌芽孢 桿菌HZC58菌株及其用途，本發明屬于微生物技術領域。
【背景技術】
[0002] 益生菌是人和動物腸道、呼吸道、生殖道及皮膚黏膜系統的正常菌群，許多研究成 果發現乳酸菌和腸黏膜共同組成保護屏障，防止病毒、細菌等的入侵，人類越來越清晰地認 識到益生菌對人類和動物生命健康的強大作用，大量現代免疫學研究結果已經證實益生菌 (尤其是乳酸菌）對動物細胞免疫、體液免疫及腸黏膜局部免疫的調節功能，以及對免疫系 統發育和免疫穩態的必不缺少的決定作用；具有抑制腫瘤和抗癌作用等，使益生乳酸菌近 年來一度成為現代功能食品、動物飼料添加劑、粘膜免疫疫苗、醫學領域的研究熱點之一， 甚至成為現代固有免疫學領域的研究熱點。
[0003] 益生菌還可以調節黏膜的菌群分布，促使某些病原體發生凝聚，并阻止其粘附在 黏膜上，以防止其進一步的侵入，并且益生菌吸附在黏膜表面（包括腸黏膜和呼吸道黏 膜），能夠降解粘性蛋白并利用這種內源性的營養可以基本保持數量穩定，這種粘附可以與 黏膜免疫系統發生相互作用，可以有效地刺激黏膜免疫系統，起到免疫調節作用，從而使黏 膜免疫系統處于合適的穩定的激活狀態（免疫穩態），非常有利于抵御外來病毒或細菌的 入侵。因此通過乳酸菌的合理存在和適當刺激，可以提高黏膜免疫系統的防御功能，從而有 效的阻止病毒的吸附和侵入。
[0004] 眾多的研究報道證實，存在于胃腸道黏膜、口腔呼吸道黏膜及生殖道表面的益生 菌作為一種活的常駐菌體對腸道黏膜及呼吸道黏膜具有雙重的保護作用，一方面它可以在 黏膜表面內附著定植，維護胃腸道及呼吸道黏膜微生物菌群平衡；另一方面益生菌可直接 于宿主的免疫系統尤其是宿主的黏膜免疫系統發生相互作用誘發黏膜免疫；并能夠刺激脾 臟、胸腺及法氏囊等免疫中樞器官的發育，還可以促進巨噬細胞活力或發揮佐劑作用；通過 影響黏膜系統細胞因子等合成和分泌，從而增強T、B細胞對抗原刺激的反應性能，有效發 揮特異性免疫增強作用；黏膜表面常駐益生菌可以活化黏膜內的相關淋巴組織，增加slgA 生物合成，提高消化道黏膜及呼吸道黏膜免疫功能，通過誘導淋巴細胞和巨噬細胞產生細 胞因子，發揮免疫調節作用，從而增強機體免疫功能。
[0005] 魚類的免疫系統比較低級，魚類的固有免疫系統是魚類抗感染的主要免疫系統， 魚類抗體形成比哺乳動物所需時間長、抗體效價增高較慢，而冷水魚抗體效價增高則更緩 慢些，低溫條件會限制抗體的釋放，同時魚類的免疫記憶能力比哺乳動物弱很多。相同免疫 原進入途徑不同，產生的免疫效應不同。在魚類初次應答中，魚類抗體持續時間較長。魚類 具有免疫記憶反應能力，如果想獲得較強的再次免疫反應需要經過較長的時間，同時再次 應答產生的抗體效價比哺乳動物再次產生抗體效價低。
[0006] 全世界范圍相關研究表明，水產益生菌領域要比陸生動物益生菌的研究和應用要 相對晚一些，在水產中益生菌的研究及使用的發展要相對較少，益生菌的使用必將成為促 進水產動物生長和控制疾病的重要手段。
[0007] 近年來，益生菌抗病毒作用的研究已成為熱點，抗病毒機制也成為科學家們關注 的重點。細胞模型被引用到了益生菌病毒宿主的相互作用的研究當中。
[0008] 由于受地域氣候的影響，冷水鮭科魚類（大西洋鮭、虹鱒等）大都富含蛋白、不飽 和脂肪酸、低膽固醇、無肌間刺、易加工，只能在清冷、無污染的流動水環境中生存的特點， 決定了其有機、綠色、無公害的商品性質，成為歐美等發達國家推崇的健康食品，是國際主 流養殖和貿易水產品種，但是近年來冷水魚虹鱒魚養殖過程中疫病頻發，給冷水魚養殖帶 來了巨大損失，經國家組織相關部門專家聯合攻關，確定其主要病害為傳染性造血器官壞 死病（infectioushematopoiticnecrosis,IHN)，是世界動物衛生組織（0IE)規定必須上 報的疾病，為我國規定的二類疫病。如何篩選魚體自身益生菌，通過益生菌的抗感染作用來 緩解IHN給我國冷水魚養殖業帶來的重大損失，為產業健康發展提供保障，成為冷水魚益 生菌研究的重點目標。
[0009] 黑龍江省具有得天獨厚的鮭科魚種質資源和氣候環境，是我國鮭鱒魚魚卵和苗種 主要生產基地，因此，黑龍江省就具有得天獨厚的鮭科魚類冷水魚益生菌的種質資源寶庫， 益生菌的使用已成為促進水產動物生長和控制疾病的重要手段。近年來，益生菌抗病毒作 用的研究已成為熱點，抗病毒機制也成為科學家們關注的重點。
[0010] 本發明獲得的芽孢桿菌（Bacilussp. )HZC58菌株是芽孢桿菌屬的重要成員之一， 體外細胞模型被引用到了益生菌病毒宿主的相互作用的研究當中，動物實驗也驗證了芽孢 桿菌HZC58菌株對冷水魚的抗病毒特性以及免疫調節和增強免疫功能特性。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的在于提供了一株對冷水魚具有抗病毒特性以及免疫調節和增強免 疫功能特性的冷水魚益生菌芽孢桿菌（Bacilussp. )HZC58菌株。
[0012] 本發明的冷水魚益生菌芽孢桿菌（Bacilussp.)HZC58菌株分離自遼寧省本溪山 區半野生虹鱒幼魚的腸道粘膜，在GM17培養基上生長良好，經劃線純分離獲得的一株芽孢 桿菌，命名為HZC58,分類命名為芽孢桿菌（Bacilussp.)，于2015年4月9日保藏于中國 微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，微生物保藏編號為：CGMCCNo. 10706,保藏地 址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所。
[0013] 芽孢桿菌HZC58菌株具有如下特性：
[0014] 微生物特征是：需氧或兼性厭氧菌，能夠在4°C可以生長，能夠在4°C-37°C之間生 長良好，在固體和液體GM17培養基上生長良好，在GM17培養基上菌落為灰白色，邊緣整齊， 表面不光滑、微濕潤，扁平的，不透明的大菌落，有一種奇特的酸香味道；革蘭氏染色典型陽 性，菌體為大型的形態較規則的桿菌，部分菌體可以看到染色較淺的芽孢；芽孢桿菌HZC58 具有耐酸特性，可在pH4. 0的GM17上生長，在pH5. 0-6. 0之間生長良好；芽孢桿菌HZC58 具有耐膽鹽特性，在0. 0 %~0. 2 %的膽酸鹽濃度下快速增殖，在膽酸鹽濃度為0. 3~0. 5 % 的高膽酸游離酸鹽濃度下仍可以較快增殖。
[0015] 本發明芽孢桿菌HZC58菌株的16SrDNA序列與目前發表的芽孢桿菌的16SrDNA 序列相似性達98%以上，根據16SrDNA序列分析，芽孢桿菌HZC58菌株被鑒定為芽孢桿菌 (Bacilussp.)，其16SrDNA序列如核苷酸序列中SEQIDN0 :1所示。
[0016] 體外細胞實驗證明：本發明篩選到的芽孢桿菌HZC58菌株與EPC細胞（魚上皮細 胞）共培養，具有體外抗傳染性造血器官壞死病病毒（IHNV)在EPC細胞上增殖感染的特 性。動物實驗證明：本發明篩選到的芽孢桿菌HZC58菌株對冷水魚具有免疫調節和增強免 疫功能的特性。且本發明篩選到的芽孢桿菌HZC58菌株單獨飼喂對冷水魚也具有抗傳染性 造血器官壞死病病毒（IHNV)感染的特性。
[0017] 因此，進一步的，本發明還提出了所述的冷水魚益生菌芽孢桿菌菌株在制備冷水 魚飼料添加劑中的應用。以及
[0018] 所述的冷水魚益生菌芽孢桿菌菌株在制備冷水魚抗傳染性造血器官壞死病病毒 疫苗制劑中的應用。以及
[0019] 所述的冷水魚益生菌芽孢桿菌菌株在制備冷水魚疫苗免疫調節劑或免疫增強劑 中的應用。以及
[0020] 所述的冷水魚益生菌芽孢桿菌菌株在制備冷水魚活載體疫苗中的應用。
[0021] 在本發明中，優選的，所述的冷水魚益生菌芽孢桿菌菌株單獨使用或與冷水魚飼 料、冷水魚疫苗聯合使用。
[0022] 在本發明中，優選的，所述的冷水魚疫苗免疫調節劑或免疫增強劑是通過提高冷 水魚IL-1 0、TNF-a、IgM、總補體ACH50以及S0D的水平進而達到調節或增強冷水魚免疫 功能的目的。
[0023] 在本發明中，優選的，所述的水魚益生菌芽孢桿菌菌株作為外源蛋白分泌表達的 活載體宿主菌株。