[發明專利]一種天然的無色生物防霉防腐菌劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410679544.5
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104388351B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 王明茲;鄒錦群;陳必鏈;吳欽緣;沈月毛;杜良成
• 申請（專利權）人: 福州科力恩生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A01N63/02;A01N3/00;A01P1/00;A01P3/00;D21H21/36;B27K3/52;C12R1/01
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明涉及防霉防腐菌劑的制備方法，屬于輕工領域，具體涉及一種天然無色生物防霉防腐菌劑的制備方法。

背景技術

細菌和霉菌廣泛分布于自然界中，其種類繁多，數量龐大，繁殖能力極強。它們對人類常造成不小的危害，引起竹、木、食品、衣物、花卉、紙質文物及各種器材等霉腐，或導致人、動物和農作物病害。據聯合國糧食組織 (Food and Agriculture Organization，FAO)統計，全球每年農產品受霉菌污染高達25%，其繁殖產生威脅人和動植物安全的真菌毒素。迫切需要尋找防止和控制霉腐菌污染的方法，生物防霉防腐菌劑以其高效、環保優勢前景廣闊。

溶桿菌屬存在于土壤和水體中，有較高的滑動性和G+C含量，能產生多種微生物活性物質，對細菌、真菌、單細胞藻類和線蟲都有拮抗活性，主要為：胞外酶等一系列大分子活性物質，如α-蛋白水解酶、幾丁質酶、β-l，3-葡聚糖酶、核酶、磷酸酶、脂解酶、β-內酰胺酶、肽鏈內切酶等；小分子活性物質如WAP-8294A，HSAF (heat stable antifungal factor)，Lysobactin，Cephabacins和Tripropeptins等。國內外研究表明，產酶溶桿菌C3(美國典型培養物保藏中心，菌株編號：ATCC29487，下同)采用貧瘠培養基發酵，可合成對多種細菌和真菌都具有抑制活性產物，主要活性物質為耐熱性的熱穩定抗真菌因子（HSAF）。然而，所有文獻報道均表明，它只在寡營養條件下有活性而在豐富培養基上不能合成活性物質，但實際生產又必須采用豐富培養基以合成高濃度產物，從而降低生產成本，這一矛盾是其開發應用的主要障礙。為此，本實驗室前期曾通過發酵工藝優化，發現飴糖或蔗糖可促其在豐富培養基發酵合成大量活性物質，稀釋50倍仍具有較強抑菌活性，并制備成可用于竹材防霉的菌劑ZL201210302047.4（一種竹材和竹制品專用防霉菌劑的制備及應用）。但在應用過程中發現飴糖來源不穩定且生產成本較高，并且產酶溶桿菌發酵時會產生淺黃色色素，這種有色防霉菌劑應用時色素沉積附著在物品表面，影響美觀度和品質。

有鑒于此，本發明采用單因子實驗、均勻設計和響應面分析法優化發酵培養基，獲得更為廉價且來源廣泛的工業化豐富培養基配方。并且，產酶溶桿菌C3發酵后，通過優化的高效脫色劑和脫色工藝處理，制備高活性高品質的無色天然防霉腐菌劑，不僅可以防霉，還能防腐（控制細菌污染），而且無色透明，完全保持物品原有色澤和品質。所制備的菌劑無色高效、安全環保、成本低廉、原料簡便且來源廣泛，既可有效應用于木材、竹材、紙張、花卉、衣物和果蔬等防霉，又能保持物品本身特性。研究還發現脫色吸附劑存在灰分含量、孔容性、微孔分布、比表面積和吸附選擇性能不足等缺陷，影響脫色效果，并且因選擇性差造成活性組分損失嚴重而降低收率。通過對其結構和性質進行改性，可以有效提高其吸附能力和選擇性。主要為物理和化學方法增加改性后吸附劑的比表面積、改變孔隙結構與分布，以及吸附表面基團結構，從而改變吸附劑的物理吸附性能和表面化學性質，提高對色素的選擇性吸附和吸附容量，以保證良好脫色效果和活性損失最低，獲得高活性的無色防霉防腐菌劑。

發明內容

本發明通過單因子實驗、均勻設計和響應面分析法獲得產酶溶桿菌C3工業化發酵的廉價豐富培養基配方和不影響活性的無色防霉防腐菌劑的制備方法。

為實現本發明的目的采用的技術方案：

1、產酶溶桿菌C3種子液的制備

（1）LB液體培養基的配方為：以1000份水的重量計，蛋白胨10份，酵母提取物5份，NaCl 10份。

（2）制備

將活化好的產酶溶桿菌C3接一環種子于裝有70ml LB液體培養基的500ml的錐形瓶，置于230 r／min、26～30℃的搖床培養30～48h，制備成產酶溶桿菌C3種子液。

2、高活性產酶溶桿菌C3防霉防腐菌劑的制備

（1）以100份水的重量計，液體培養基的配方為：

NaCl0.5～1份

豆餅粉1.5～3.5份

玉米粉1～5份

CaCl₂ 0.05～0.1份；

（2）制備

將液體培養基裝入發酵罐內，并接入產酶溶桿菌C3種子液；液體培養基裝料量為罐體積70%～80%，產酶溶桿菌C3種子液的接種量為液體培養基裝料量的5～10%；攪拌，轉速為200～350 r／min, 通氣量為1:0.3～0.5(V／V·min)，培養38～52h，獲得淺棕色的高活性產酶溶桿菌C3防霉防腐菌劑。