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TWI858698B - 液化澱粉芽孢桿菌pmb05的二次代謝物用以製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑的用途 - Google Patents

液化澱粉芽孢桿菌pmb05的二次代謝物用以製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑的用途 Download PDF

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TWI858698B TW112117546A TW112117546A TWI858698B TW I858698 B TWI858698 B TW I858698B TW 112117546 A TW112117546 A TW 112117546A TW 112117546 A TW112117546 A TW 112117546A TW I858698 B TWI858698 B TW I858698B
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彭劭于
林宜賢
沈朋志
吳修旻
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國立屏東科技大學
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一種液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,係用以製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05係寄存於中華民國食品工業發展研究所,其寄存編號為BCRC 910784。該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物係可以供添加於用以冷凍一豬精液的一冷凍稀釋液中,續將包含該豬精液的冷凍稀釋液進行冷凍。

Description

液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物用以製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑的用途
本發明係關於一種液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,特別係關於一種液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物用以製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑的用途。
精液冷凍保存有利於種原之維護,提高優良種畜的利用,物種跨國間交流及備份,並減少疫病傳播風險,於現代化畜殖業發展極具深遠之意義。相較於其他物種,豬冷凍精液使用並不普及;因豬精子對周圍環境較為敏感,解凍後普遍存在活力及受胎率低下等問題,一直不易被廣泛推行。有鑑於此,確實需要提供一種用以提升冷凍豬精液的品質的佐劑。
本發明的一種液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,係用以製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑。
本發明的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,其中,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物係可以供添加於用以冷凍一豬精液的一冷凍稀釋液中,續將包含該豬精液的冷凍稀釋液進行冷凍。據此,本發明的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物可以加入該冷凍稀釋液中,與該豬精液共同進行冷凍保存,並且於該豬精液解凍之後,仍可以維持良好的品質,因此該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物可以應用於製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑,為本發明的功效。
本發明的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,其中,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物於該冷凍稀釋液中的濃度可以為0.04%(v/v)。
本發明的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,其中,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物係由可以包含以下步驟的方法所製備獲得:於30℃的溫度下,以SYM液態培養基培養液化澱粉芽孢桿菌PMB05 5天,以獲得一培養上清液;及去除該培養上清液中的液化澱粉芽孢桿菌PMB05。
本發明的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,其中,每公升的SYM液態培養基可以包含20克的黑糖、10克的黃豆粉、5克的酵母粉、1.6克的磷酸氫二鉀、0.8克的磷酸二氫鉀及0.3克的硫酸鎂,將酸鹼值調整為7.5之後,以水補至1公升。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂,下文特舉本發明之較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
本發明所述的「液化澱粉芽孢桿菌PMB05」係採集自屏東科技大學實驗田植物根際土壤,且已寄存於中華民國食品工業發展研究所(寄存編號為BCRC 910784),該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的菌種鑑定結果已為中華民國公告第I649419號專利案所揭示,於此不再贅述。
又,本發明所述的「液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物」係指存在於培養該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的液態培養基中,且為該液化澱粉芽孢桿菌PMB05於生長過程中所產生的物質。於本實施例中,係先以營養液態培養基(nutrient broth,簡稱為NB,濃度為8 g/L),於37℃的溫度下培養該液化澱粉芽孢桿菌PMB05約16小時(以150 rpm的轉速進行震盪培養),再於24℃的溫度下,以5500×g的轉速離心3~5分鐘,進而取得該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的菌體沉澱物;接著,將該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的菌體沉澱物重新懸浮於無菌水之中,使該無菌水中的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的濃度約為OD 600為0.3,並取1 mL的懸浮有該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的無菌水,稀釋至10 mL的523液態培養基(其配方係如表1所示)中,於30℃的溫度下培養約8小時(以150 rpm的轉速進行震盪培養);再次將該523液態培養基中的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的濃度調整約為OD 600為0.3,並取1 mL的懸浮有該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的523液態培養基,稀釋至100 mL的SYM液態培養基(其配方係如表2所示)中,於30℃的溫度下培養約5天(以150 rpm的轉速進行震盪培養),吸取培養上清液,最終以5500×g的轉速離心5分鐘,並經0.22 μm過濾膜(sterile syringe filter)進行過濾,即可以去除該培養上清液中殘留的液化澱粉芽孢桿菌PMB05,以獲得該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物。
表1、523液態培養基的配方
成分 添加量
蔗糖(sucrose) 10 g
酪蛋白水解物 (casein dehydrolysate) 8 g
酵母菌萃取物 (yeast extract) 4 g
磷酸二氫鉀 (KH 2PO 4,potassium dihydrogen phosphate) 2 g
硫酸鎂 (MgSO 4,magnesium sulfate) 0.3 g
將酸鹼值調整為7.0之後, 以水補至1 L
表2、SYM液態培養基的配方
成分 添加量
黑糖 20 g
黃豆粉 10 g
酵母粉 5 g
磷酸氫二鉀 (K 2HPO 4,potassium hydrogen phosphate) 1.6 g
磷酸二氫鉀 (KH 2PO 4,potassium dihydrogen phosphate) 0.8 g
硫酸鎂 (MgSO 4,magnesium sulfate) 0.3 g
將酸鹼值調整為7.5之後, 以水補至1 L
詳而言之,在製備冷凍精液的過程中,工者係可以將該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物加入一冷凍稀釋液中,續將採集自公豬的精液加入其中,最終降溫至約-196℃,即可以完成冷凍精液的製備。
舉例而言,工者係能夠以1:1的體積比,將公豬的精液稀釋於BTS稀釋液(其配方係如表3所示)中,並降溫至約17℃。
表3、BTS稀釋液的配方
成分 添加量
葡萄糖(glucose) 37.0 g
乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,簡稱為EDTA) 1.0 g
檸檬酸鈉(sodium citrate) 6.0 g
碳酸氫鈉(sodium bicarbonate,NaHCO 3 1.25 g
氯化鉀(potassium chloride,KCl) 0.75 g
以水補至1 L
接著在於17℃的溫度下,以800×g的轉速離心10分鐘之後,將所得的沉澱物加入一第一冷凍稀釋液(其配方係如表4所示)中,使所獲得的溶液中含有8×10 8個精子,並接續降溫至約4℃。
表4、第一冷凍稀釋液的配方
成分 濃度
低密度脂蛋白 1 10%(v/v)
乳糖稀釋液 2 89.25%(v/v)
STM 3 0.75%(v/v)
1:取新鮮雞蛋,吸取蛋黃之後,添加2倍體積的0.17 M的氯化鈉(sodium chloride,NaCl)水溶液(0.17 M),於4℃的溫度下攪拌以確認均勻混合,續於-4℃的溫度下,以10,000 rpm的轉速離心25分鐘,取上清液,再加入總體容量(size of population)為23%的硫酸銨(ammonium sulfate,(NH 4) 2SO 4)水溶液,於4℃的溫度下攪拌以確認均勻混合,再於-4℃的溫度下,以10,000 rpm的轉速離心25分鐘,取上清液,並加入0.14%的抗生素水溶液[含10,000 μg/mL的青黴素(penicillin)及10,000 μg/mL 的鏈黴素(streptomycin)],接著填入透析膜,每4~6小時換水一次,直到明顯分層的形成(約耗時2~3天)。最終移除清澈液體,留下濃密鮮黃的液體,並於4℃的溫度下,以10,000 rpm的轉速離心25分鐘,以留置針吸取下層水分,保存於4℃備用。 2:將11 g乳糖溶解於滅菌水中,並定量至100 mL,以形成濃度為310 mM的乳糖稀釋液,保存於4℃備用。 3:Equex-STM®(Nova Chemical Sales, Scituate Inc., MA 02066, USA)
接著在於 4℃的溫度下,在30分鐘內分三次加入第二冷凍稀釋液(其配方係如第5表所示),使所獲得的溶液中含有8×10 8個精子,並接續降溫至約-196℃。
第5表、第二冷凍稀釋液的配方
成分 濃度
低密度脂蛋白 10%(v/v)
乳糖稀釋液 77.25%(v/v)
STM 0.75%(v/v)
甘油 12%(v/v)
而在欲解凍的冷凍豬精液時,工者則可以將欲解凍的冷凍豬精液浸入50℃的水中約12秒以進行解凍,續取出其中的經解凍的豬精液,再混合該BTS稀釋液,以將經解凍的豬精液稀釋至最終濃度為4×10 7cells/mL。
為證實該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物確實有助於提升冷凍豬精液的品質,遂進行以下試驗:
本試驗係將如前述之液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物加入如第4、5表所示的第一冷凍稀釋液及第二冷凍稀釋液中,使該第一冷凍稀釋液及該第二冷凍稀釋液中的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的濃度同為0.04%、0.12%或0.20%(v/v),以製備該冷凍精液,並且於解凍之後,測試經解凍之精子的總運動性(total motility,TM)、精子直線速度(straight line velocity,VSL)及直線前進比率(linearity,LIN),以評估精子的活力。又,本試驗的控制組係為經未加入該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的冷凍稀釋液所製備的冷凍精液,經解凍之後所得的精子。
結果如圖1~3所示,在該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的添加濃度為0.04%時,經解凍之精子的的總運動性與精子直線速度均有提升之趨勢,且經解凍之精子的直線前進比率則有顯著提升。
綜上所述,本發明的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物可以加入該冷凍稀釋液中,與該豬精液共同進行冷凍保存,並且於該豬精液解凍之後,仍可以維持良好的品質,因此該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物可以應用於製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑,為本發明的功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內,相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
[圖1]      以添加有不同濃度的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的冷凍稀釋液所冷凍的豬精液,經解凍之後的精子的總運動性之柱狀圖,其中,標示不同英文字母的柱狀數據之間具有顯著差異( P<0.05)。 [圖2]      以添加有不同濃度的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的冷凍稀釋液所冷凍的豬精液,經解凍之後的精子的精子直線速度之柱狀圖,其中,標示不同英文字母的柱狀數據之間具有顯著差異( P<0.05)。 [圖3]      以添加有不同濃度的液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的冷凍稀釋液所冷凍的豬精液,經解凍之後的精子的直線前進比率之柱狀圖,其中,標示不同英文字母的柱狀數據之間具有顯著差異( P<0.05)。
液化澱粉芽孢桿菌PMB05:TW中華民國、中華民國食品工業發展研究所、2017年07月04日、BCRC 910784。

Claims (4)

  1. 一種液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,係用以製備提升冷凍豬精液的品質的佐劑,其中,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05係寄存於中華民國食品工業發展研究所,其寄存編號為BCRC 910784。
  2. 如請求項1之液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,其中,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物係供添加於用以冷凍一豬精液的一冷凍稀釋液中,續將包含該豬精液的冷凍稀釋液進行冷凍。
  3. 如請求項2之液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,其中,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物於該冷凍稀釋液中的濃度為0.04%(v/v)。
  4. 如請求項1~3中任一項之液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物的用途,其中,該液化澱粉芽孢桿菌PMB05的二次代謝物係由包含以下步驟的方法所製備獲得:於30℃的溫度下,以SYM液態培養基培養液化澱粉芽孢桿菌PMB05 5天,以獲得一培養上清液,每公升的SYM液態培養基包含20克的黑糖、10克的黃豆粉、5克的酵母粉、1.6克的磷酸氫二鉀、0.8克的磷酸二氫鉀及0.3克的硫酸鎂,將酸鹼值調整為7.5之後,以水補至1公升;及以0.22μm過濾膜進行過濾,以去除該培養上清液中的液化澱粉芽孢桿菌PMB05。
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