[發(fā)明專利]一種乳酸菌的有氧高密度培養(yǎng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910024620.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN109536422B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒙健宗;潘勤春;葉柳健;韓佳臨;馮旄;甘敏鑫;周禮芹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué);南寧新科健生物技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12R1/25;C12R1/23;C12R1/245;C12R1/01;C12R1/225
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 牙斐穎

本發(fā)明涉及乳酸菌高密度培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種乳酸菌在有氧條件下的高密度培養(yǎng)方法。本發(fā)明是將乳酸菌接種到含有氧抑制劑的培養(yǎng)基中，在通入空氣的條件下進(jìn)行分批發(fā)酵培養(yǎng)或分批補(bǔ)料發(fā)酵培養(yǎng)，通過在乳酸菌培養(yǎng)基成分中添加微生物和動(dòng)物中提取的氧抑制劑的方法來達(dá)到抑制有害代謝物，提高乳酸菌有氧培養(yǎng)的細(xì)胞密度和活菌體數(shù)量的目的。本發(fā)明添加的游動(dòng)放線菌細(xì)胞提取物以及牛肝細(xì)胞提取物，能使乳酸菌有氧培養(yǎng)過程中活性氧的產(chǎn)生大大減少或消除，大大減少或清除活性氧對(duì)乳酸菌的毒害作用，實(shí)現(xiàn)乳酸菌有氧條件下的高密度培養(yǎng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于乳酸菌高密度發(fā)酵培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種乳酸菌在有氧條件下的高密度培養(yǎng)方法。

【背景技術(shù)】

乳酸菌是一類能夠發(fā)酵糖類產(chǎn)生主要產(chǎn)物為乳酸的革蘭氏陽性細(xì)菌，一些乳酸菌是人和動(dòng)物的腸道益生菌，在食品、人和動(dòng)物保健、青貯飼料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，具有改善食品風(fēng)味、提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的功能；具有調(diào)節(jié)腸道菌群、減少腸道對(duì)膽固醇的吸收、降低膽固醇等功能；具有抗菌、防腫瘤、提高免疫力等功能。

乳酸菌的高密度培養(yǎng)是指利用一定的培養(yǎng)技術(shù)和裝置來提高菌體的發(fā)酵密度，達(dá)到活菌密度比普通培養(yǎng)顯著提高的效果，乳酸菌的高密度培養(yǎng)是制備高活性發(fā)酵劑的核心。高活性乳酸菌凍干發(fā)酵劑具有使用量小，發(fā)酵活力強(qiáng)，操作使用方便，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝等優(yōu)點(diǎn)。影響乳酸菌高密度培養(yǎng)的因素主要有培養(yǎng)基的組成、培養(yǎng)溫度、pH值等，一般通過優(yōu)化培養(yǎng)基碳氮的比例、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)液pH值來提高菌體發(fā)酵密度。大多數(shù)的乳酸菌為厭氧性或兼性厭氧性，抗氧脅迫機(jī)制不完善，環(huán)境中存在的以及菌株自身代謝過程生成的活性氧嚴(yán)重威脅菌株的存活，所以一般乳酸菌的高密度培養(yǎng)都在無氧條件下進(jìn)行。乳酸菌在有氧條件下培養(yǎng)的菌體密度(OD₆₀₀)比無氧條件下培養(yǎng)的高，但菌體活性(活菌體數(shù)量)比無氧條件下低得多，在發(fā)酵培養(yǎng)后期活菌體數(shù)量往往呈現(xiàn)直線下降的趨勢(shì)。

因此，現(xiàn)有的乳酸菌有氧條件下高密度培養(yǎng)技術(shù)需要解決發(fā)酵培養(yǎng)過程中活性氧的產(chǎn)生和毒害問題，一是減少活性氧的產(chǎn)生；二是活性氧產(chǎn)生后及時(shí)清除，減少對(duì)菌體的毒害。

現(xiàn)有技術(shù)中常用Fe3+螯合劑做為有氧抑制劑，減少Fe3+催化活性氧的產(chǎn)生，然而僅添加鐵離子螯合劑對(duì)乳酸菌并不能有效起到保護(hù)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種乳酸菌在有氧條件下的高密度培養(yǎng)方法，本方法能大大減少或清除乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)過程中活性氧的產(chǎn)生和毒害，顯著提高乳酸菌發(fā)酵劑的生產(chǎn)效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種乳酸菌的有氧高密度培養(yǎng)方法，將乳酸菌接種到添加有氧抑制劑的培養(yǎng)基中，在通入空氣的條件下進(jìn)行分批發(fā)酵培養(yǎng)或分批補(bǔ)料發(fā)酵培養(yǎng)。

進(jìn)一步的，所述乳酸菌為兼性厭氧乳酸菌，具體為植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、德式乳桿菌乳酸亞種、鼠李糖乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、戊糖乳桿菌、羅伊氏乳桿菌、纖維二糖乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種、產(chǎn)丙酸丙酸桿菌、布氏乳桿菌、副干酪乳桿菌中的一種或多種。

進(jìn)一步的，所述的乳酸菌在發(fā)酵培養(yǎng)中通入空氣的量為0.1vvm-2.0vvm。乳酸菌在發(fā)酵培養(yǎng)中需要通入一定量的空氣，使培養(yǎng)基中含有適宜量的溶解氧供菌體生長(zhǎng)代謝用。

進(jìn)一步的，所述在培養(yǎng)基成分中添加的氧抑制劑為游動(dòng)放線菌細(xì)胞提取物和/或牛肝細(xì)胞提取物。由于在乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)過程中通入空氣，培養(yǎng)基中有溶解氧，乳酸菌在利用溶解氧進(jìn)行新陳代謝過程中產(chǎn)生了多量的活性氧，但厭氧性的乳酸菌和兼性厭氧的乳酸菌，其本身的抗氧脅迫機(jī)制不完善，環(huán)境中產(chǎn)生的活性氧對(duì)菌體有很大的毒害作用，因此乳酸菌在有氧條件下的高密度培養(yǎng)需要在培養(yǎng)基中加入以上氧抑制劑，以達(dá)到減少活性氧對(duì)菌體的毒害的目的。