[發明專利]一種節桿菌產β-呋喃果糖苷酶的發酵培養基及發酵方法

有效

• 申請號: 200910115791.1
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN101624582A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 印遇龍;阮征;代志凱;廖春龍;鄧澤元
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C12N9/24
• 分類號: C12N9/24;C12R1/06
• 代理公司: 南昌新天下專利代理有限公司
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬生物技術工程領域，特別涉及微生物發酵培養基及其發酵方法。

背景資料

β-呋喃果糖苷酶廣泛地存在于生物界，不同微生物來源的β-呋喃果糖苷酶的性質不同，其中節桿菌β-呋喃果糖苷酶主要用于轉移果糖至單糖或寡糖上，在以蔗糖和乳糖為原料下，將蔗糖分解產生的果糖基轉移至乳糖還原性末端的C1位羥基上，生成半乳糖基蔗糖即低聚乳果糖(Lactosucrose，LS)。低聚乳果糖幾乎不被人體消化吸收，攝入后不會引起體內血糖水平和血液胰島素水平的波動，可供糖尿病人食用；該糖也是雙歧桿菌增殖因子，與其它雙歧桿菌增殖因子如低聚果糖、低聚異麥芽糖等相比，低聚乳果糖的雙歧桿菌增殖活性更高，甜味特性也更接近于蔗糖。

節桿菌(Arthrobacter?sp.10138)是從土壤中分離出來的一種革蘭氏陽性菌，嚴格需氧，屬化能異養型。使用不同的發酵培養基，節桿菌所產的β-呋喃果糖苷酶的酶活不一樣。據“節桿菌10137產β-呋喃果糖苷酶條件及酶學性質”報道(無錫輕工大學學報，2004(23))，β-呋喃果糖苷酶的酶活力為177.78u/ml。生產出的β-呋喃果糖苷酶活性比較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于生產β-呋喃果糖苷酶的發酵培養基，使培養基的菌株生物量高、產酶量高、酶活性高、生產成本低。

本發明所述的發酵培養基為：蔗糖3～7g/L，牛肉膏25～40g/L，酵母膏2～3g/L，(NH₄)₂HPO₄?8～12g/L，KH₂PO₄?0.5～1g/L，MgSO₄·7H₂O?0.1～0.5g/L，余為水。

本發明所述的發酵方法如下：

用現有技術，將菌種活化、培養，然后加入上述發酵培養基，初始pH值為6.0～8.0，發酵溫度為25～45℃，接種量為1～4％。

本發明所述的發酵溫度最佳為30～37℃。

本發明所述的現有技術的菌種活化、培養，可以是以下步驟：

1、活化：將保藏的節桿菌接入平板培養基中，于培養箱內30～37℃恒溫培養36～48h，得到活化的菌種。

2、一級種子培養：挑一環生長良好的活化菌種接入250ml搖瓶的一級種子培養基中，于搖床中培養24～36h。溫度設定為27～37℃，搖速為100～150r/min。

3、二級種子培養：將培養好的一級種子按5～10％的接種量接入250ml搖瓶的二級種子培養基中，于搖床內培養。溫度設定為27～37℃，搖速為100～150r/min。培養時間由節桿菌的生長曲線確定。

本發明培養基用于微生物發酵產酶大大優于現有技術的培養基配方。本發明培養基培養的菌株生物量高、產酶量高、酶活性高。

具體實施方式

本發明將通過以下實施例作進一步說明。

本發明所述的實施例，一個酶活力單位定義為每分鐘在上述條件下產生10^-9mol低聚乳果糖的量來表示。

實施例1。

1、活化：將保藏的節桿菌接入平板培養基中，于培養箱內32℃恒溫培養40h，得到活化的菌種；

2、一級種子培養：挑一環生長良好的活化菌種接入250ml搖瓶的一級種子培養基中，于搖床中培養28h，溫度設定為34℃，搖速為120r/min；

3、二級種子培養：將培養好的一級種子按6％的接種量接入250ml搖瓶的二級種子培養基中，于搖床內培養30h，溫度設定為34℃，搖速為120r/min；

4、發酵：蔗糖5g/L，牛肉膏30g/L，酵母膏2g/L，(NH₄)₂HPO₄?10g/L，KH₂PO₄?0.5g/L，MgSO₄·7H₂O?0.2g/L，在培養溫度為30℃，初始pH為7.0，接種量為2％，250ml三角瓶的裝液量為100ml及轉速為125r/min的條件下培養48h，所產β-呋喃果糖苷酶酶活力酶活為365.85U/ml。

實施例2。

活化、培養條件與實施例1相同，發酵為：

蔗糖10g/L，牛肉膏18g/L，酵母膏6g/L，(NH₄)₂HPO₄?9g/L，KH₂PO₄?2g/L，MgSO₄·7H₂O0.6g/L，在培養溫度為30℃，初始pH為7.0，接種量為2％，250ml三角瓶的裝液量為100ml及轉速為125r/min的條件下培養48h，所產β-呋喃果糖苷酶酶活力酶活為281.55U/ml。