[發明專利]一種凝結芽孢桿菌及其高密度發酵的工藝

有效

• 申請號: 201210464404.7
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102943057A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 胡永紅;楊文革;唐容容;錢永根;王濟奎
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術領域

本發明屬于發酵工程技術領域，涉及一種凝結芽孢桿菌及其反饋補料發酵實現高密度培養的生產工藝。?

背景技術

凝結芽孢桿菌在自然界分布廣泛，其芽孢對熱及其他致死因子有較強的抵抗能力，對抗菌素及其他化學藥品的抗性也高。正是由于這個特性再加上有益凝結芽孢桿菌具有分泌各種蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、超氧化物歧化酶（SOD）、抗菌素及多種氨基酸、維生素等營養物質的能力，因此可以被廣泛應用于醫藥保健、農業和食品等各領域。?

凝結芽孢桿菌是芽孢桿菌中極具應用潛力的菌種之一，其抑菌效果顯著。該菌主要特征與普通乳酸菌十分相似，口服后可在盲腸、結腸內定植，在大腸中進行發酵，且在發酵過程中，可產生短鏈脂肪酸，如乳酸和醋酸等；凝結芽孢桿菌是兼性厭氧菌，能適應低氧的腸道環境，進入腸道后會消耗游離氧并繁殖，有利于厭氧微生物乳酸菌和雙歧桿菌的生長；該菌對酸和膽汁有高耐性，能夠進行乳酸發酵，產生的L～乳酸能降低腸道pH值，抑制有害菌；由于能夠形成芽孢，所以較之不產乳酸的芽孢桿菌更益于恢復胃腸道微生態平衡。從而促進腸道微生態平衡，提高機體免疫和抗病能力，預防腸道疾病。凝結芽孢桿菌對多種植物病原菌有很強的抑制作用，也可作為農業增產物質使用。Bacillus?coagulans?CGMCC?No.6681經田間抑菌及生防試驗還發現其對瓜、果、蔬菜等經濟作物的灰霉病、紋枯病、白粉病、黑斑病等多種作物病害都具有顯著的防治效果。?

在生物技術產業化平臺中，細胞大規模培養等中下游技術是我國最薄弱的技術環節，本發明針對凝結芽孢桿菌產業化過程中遇到的瓶頸問題進行深入研究，并對細胞大規模培養的工業化發酵工藝進行探索，以降低凝結芽孢桿菌的生產成本，為生物農藥的大規模生產、推廣提供可借鑒模板。?

發明內容

本發明的目的在于提高凝結芽孢桿菌發酵單位及生產產量，為益生菌的大規模生產、推廣而提供了一種凝結芽孢桿菌及其高密度發酵工藝；主要是通過反饋補料發酵方法來實現高密度發酵。?

本發明的技術方案為：一種芽孢桿菌，其分類命名為凝結芽孢桿菌菌株，菌種的拉丁學名是：Bacillus?coagulans，參據的菌株為：NJYHHWG?877005，保?藏日期是2012年10月18日，保藏中心登記入冊編號是CGMCC?No.6681。?

本發明還提供了一種利用上述凝結芽孢桿菌進行高密度發酵的工藝，其具體步驟如下：從營養瓊脂培養基挑取凝結芽孢桿菌菌體，接入種子液培養基搖瓶培養得發酵種子液；取發酵培養基體積的4～20%的發酵種子液接入滅菌后裝有發酵培養基的發酵罐中進行發酵培養；通過反饋補料法控制營養物質的濃度進行高密度發酵，控制溫度、通氣量和轉速，發酵培養48～78h得發酵液。?

上述的培養發酵種子液是從35～42℃培養50～72h后的營養瓊脂培養基上挑取菌體，接入裝有種子液培養基的無菌錐形瓶中，35～42℃條件下搖床培養，控制轉速140～200rpm，32～48h后得發酵種子液；其中錐形瓶中裝的種子液培養基量為錐形瓶體積的5～25%。?

優選所述的種子液培養基組分為：蛋白胨8～15g/L，酵母膏3～8g/L，NaCl4～8g/L，葡萄糖35～70g/L，pH控制在6.5～7.8。?

優選發酵培養基組分：蛋白胨8～15g/L，酵母膏3～8g/L，NaCl?4～8g/L，葡萄糖35～70g/L，CaCO₃?10～15g/L，K₂HPO₄?0.8～1.5g/L，MgSO₄·7H₂O?0.1～0.6g/L，ZnSO₄·7H₂O?0.005～0.015g/L，MnCl₂·4H₂O?0.001～0.005g/L，pH保持在6.5～7.8；發酵罐裝液量為發酵罐體積的20～45%。?