科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业

需求背景

随着国家对饲料禁抗、养殖减抗、产品无抗要求的不断深化，养殖过程中科学应用中草药是实现抗生素替代、保障畜禽健康和产品安全的重要手段。

益生菌具有种类多、次生代谢产物多、培养条件比较简单等特点，是发酵中草药的主要功能菌，可提高产物中有益成分含量。

通过筛选益生菌发酵中草药的优异菌种，开发适合益生菌工业化发酵中草药的技术体系，对提高中草药饲料添加剂的生物利用度、实现养殖业抗生素替代、保障畜产品质量安全具有重要的战略意义。

需解决的主要技术难题

1.通过碳离子辐照，建立重离子辐照益生菌（乳酸菌）菌种的存活率与剂量的关系式，绘制量效曲线；获得遗传变异效率及正突变率。

2.对辐照创制的优异菌株进行选育分离复壮，开展稳定性试验，获得高活性的益生菌（乳酸菌）菌种；对优异菌株进行碳离子重复累进辐照，进一步筛选出遗传性状优异、发酵菌种活性菌落数稳定在10⁹cfu/ml以上的优异菌株。

3.对发酵菌种活性菌落数稳定在10⁹cfu/ml以上标准的菌种，连续多批次进行中试放大试验，建立优异菌种产业化参数。

4.利用优异菌种发酵中草药制备饲料添加剂，评价其对靶动物的增重、抗病等生产性能的作用。

5.推广示范中草药复方制剂的发酵技术，集成工业化发酵技术模式，实现产业化应用。

期望实现的主要技术目标

1.通过重离子诱变进行菌株筛选，获得效价高、发酵过程稳定、适应工业化生产条件的优异益生菌菌株2个以上，发酵试验产量在1000公斤/周期以上，产品中多糖含量及产率显著提高，产品质量高于国家要求。

2.申请专利1-2项、制定地方标准1-2个；研发示范黄芪发酵工业化技术1-2套、制定提取及检测方法技术规范1套，提出可复制、可推广的黄芪发酵增效技术模式。

3.建立黄芪发酵增效技术示范区1处，发酵罐200立升以上，其产量较同类产品增产15%以上，集成高产增效技术模式示范推广。

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2022-11-28

黄剑华

哈尔滨工业大学

教授

综合评价

建立一个具有不少于2500株乳酸菌的菌种资源库，按属种对菌种进行分类、编号和保藏，同时采用现代分子标记技术对菌种资源库乳酸菌进行分子标记，并在此基础上建立乳酸菌菌种基因库。利用自有的乳酸菌的菌种资源库，筛选用于益生乳酸菌发酵剂、益生乳酸菌制剂及益生菌发酵乳制品生产用优良益生菌菌种4株，同时对3株益生乳酸菌进行全基因组测定、然后制备全基因组表达谱芯片，对其代谢组学和功能基因簇进行分析和定位，以阐明益生乳酸菌的益生机理。

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