[發明專利]一種枯草芽孢桿菌的高密度發酵及噴霧干燥方法

有效

• 申請號: 201810186692.1
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108277179B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 秦為輝;楊帆;吳澤強;嚴星;楊中正;付愛思;丁瓊;熊峰
• 申請（專利權）人: 武漢生物樣本庫有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/125;C02F101/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本發明公開了一種枯草芽孢桿菌的高密度發酵及噴霧干燥方法，該方法是將枯草芽孢桿菌種子液接入發酵培養基中進行發酵培養，通過雙階段控溫調控和補料分批發酵技術提高枯草芽孢桿菌的活菌濃度，獲得高密度菌液；然后在高密度菌液中添加干燥保護劑，混合均勻后進行噴霧干燥制得枯草芽孢桿菌干粉制劑。該方法工藝簡便、操作簡單、易于控制，成本低廉，適合大規模工業化生產。本發明制得的干粉制劑具有活菌濃度高、芽孢率高、繁殖性好等優點，可以有效改善水體的微生態環境，凈化水體水質，保護水環境。

技術領域

本發明屬于環境微生物發酵技術領域，具體涉及一種枯草芽孢桿菌的高密度發酵及噴霧干燥方法。

背景技術

隨著我國水產養殖生產規模不斷擴大，養殖集約化程度逐年提高，水體環境亦日趨惡化。養殖過程中累積的大量殘餌、糞便及死亡動植物沉于水中，加重了水體中氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫化物等有害物質的積累，使得水體中的富營養化程度越來越高。受限于水體自身的凈化與調節能力，污染水體造成水生態嚴重失衡，促使病原菌大量生長繁殖，水質嚴重惡化，而污染水源則通過水體流動導致鄰近區域甚至更大面積的水體富營養化，從而引發大面積的水體病蟲害，嚴重破壞水體生產活動，威脅人類健康生活。

枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)，是枯草芽孢桿菌屬的一種。它是一種好氧的革蘭氏陽性菌，廣泛地分布在自然界中，對人畜無毒、無害。枯草芽孢桿菌在水中繁殖后能抑制水體中的弧菌、大腸桿菌和桿狀病毒等有害微生物，有效預防水產動物腸炎，爛鰓等疾病；同時，它分泌大量的胞外酶如幾丁質酶能分解病原真菌的細胞壁和水體中殘餌、糞便、有機物等有毒有害物質，從而達到清理水中垃圾小顆粒及改善有害藍藻泛溢造成的水質渾濁的目的。通過枯草芽孢桿菌降解水中的富余有機物，可使水體中的氨氮和硝基氮減少80％以上，有效地穩定了水體中各項理化指標，維持了水生態平衡。因此，使用枯草芽孢桿菌制劑來改善水體的微生態環境，凈化水體水質，被越來越多地應用于水環境治理中。

另外，枯草芽孢桿菌還具有較好的蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶活性，生物奪氧能力強，可以提高飼料轉化率和促進動物生長，因此也用于飼料用微生態制劑。

枯草芽孢桿菌發酵是一種復雜的生理代謝過程，發酵結果的好壞除了與菌種和種子液的質量有關系外，發酵培養基的組成比例和代謝調控過程是關鍵因素。現有的枯草芽孢桿菌制劑生產方法中，發酵培養基組分單一，工藝控制過于簡單，得到的活菌濃度較低，且芽孢轉化率低。現有的干燥技術一般采用冷凍干燥技術或者低溫干燥技術，且干燥前需要通過離心或過濾手段濃縮菌液或菌體，其生產周期長，增加了制備工序的復雜性和不確定性，也進一步導致干燥后菌粉制劑中菌體的存活率較低，實際使用效果不理想，不利于大規模推廣應用。噴霧干燥法是一種利用熱空氣對霧化物料進行干燥的方法，工藝簡便、操作簡單、成本低廉，在大規模工業生產中應用較多；但是，噴霧干燥過程中產生的高溫會對熱敏性物料造成不可逆轉的破壞。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的問題，提供了一種枯草芽孢桿菌的高密度發酵及噴霧干燥方法，該方法制備工藝簡單可控，縮短了生產周期，制得的枯草芽孢桿菌具有發酵活菌數高、芽孢轉化率高、噴霧干燥存活率高的優點。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種枯草芽孢桿菌的高密度發酵及噴霧干燥方法，包括如下步驟：

(a)、菌種活化：將在4℃溫度下斜面保存的枯草芽孢桿菌劃線于NA培養基上，于30～37℃培養20～30h；

(b)、種子液制備：挑取活化的菌落，接種到滅菌后的肉湯培養基中，于30～37℃、150～220rpm恒溫振蕩搖床培養20～30h，制成種子液；