[發明專利]一種高產乳酸鏈球菌素的發酵生產工藝

在審

• 申請號: 202010462063.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111621536A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李珊
• 申請（專利權）人: 河北圣雪大成制藥有限責任公司
• 主分類號: C12P21/02
• 分類號: C12P21/02;C07K14/315;C12N1/20;C12R1/46
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 吳倩

本發明提供了一種高產乳酸鏈球菌素的發酵生產工藝，包括以下步驟：乳酸鏈球菌種液經一級種子培養、二級種子培養后轉移到發酵培養基中進行發酵培養；然后通過補糖控制糖濃度，在菌濃增長到一定程度，乳酸鏈球菌素的合成啟動后，在發酵培養基中添加一定量的氨基酸前體混合液，發酵22?26h。本發明確定了乳酸鏈球菌素發酵生產的培養基和培養方法，通過在補料過程中以一定的速率不斷的補充能夠促進細胞產素的氨基酸前體物質，明顯提高了效價，乳酸鏈球菌素生物效價測定在16000IU/mL以上。有效解除了富氮作用帶來的影響，減少了發酵液中雜蛋白和多肽、氨氮、磷等營養成分，有效降低了生產成本，適用于工業化生產。

技術領域

本發明屬于微生物發酵技術領域，具體的涉及一種高產乳酸鏈球菌素的發酵生產工藝。

背景技術

乳酸鏈球菌素(Nisin)是由乳酸鏈球菌(Lactococcus lactis)發酵產生的多肽類物質，內含34個氨基酸。它能有效抑制革蘭氏陽性細菌及其芽孢的繁殖，食用后被人體會很快消化吸收，是一種高效、無毒、安全、無副作用的天然食品防腐劑，因而被廣泛應用在乳制品、肉制品、罐頭制品、果汁和酒精飲料等多種食品中。

氮源是影響Nisin發酵水平的重要因素。通常認為大豆蛋白胨、酵母粉、魚粉、棉籽餅粉等為生產Nisin的的理想氮源。但上述原材料價格昂貴，勢必會增加生產成本。

中國專利CN103805660A(申請號201210443722.5.)公開了一種利用廉價原料生產乳酸鏈球菌素的方法，采用廉價的豆粕或豆餅做氮源，結合pH控制和補料，發酵結束時效價達到5000IU/mL。中國專利CN107400688A(申請號201710425658.0)公開了一種利用食品工業廢料生產乳酸鏈球菌素的方法，采用玉米漿、木糖醇渣和大豆蛋白倍提取后的豆渣制備基礎發酵液，結合蔗糖和酵母進行分批發酵，發酵結束后效價達到4823IU/mL。

采用廉價原材料雖然能夠節降成本，但原材料預處理費用增加，同時由于乳酸鏈球菌只利用氮源中的某幾種成份，其它成份不被利用，這就造成了富氮現象，隨著氮源含量增加，培養基中富氮現象越來越嚴重，生產菌利用氮源中有效成份的難度也越來越大，效價提升效果不明顯，同時給污水處理造成很大困難，大大增加了生產成本，并不利于工業化生產。

乳酸鏈球菌素富含稀有氨基酸，這些稀有氨基酸是從半胱氨酸、絲氨酸和蘇氨酸脫水而來，主要起組成基本結構和修飾作用。如果氮源中富含有這些氨基酸，它們就可以作為稀有氨基酸的前體而促進乳酸鏈球菌素的合成，為乳酸菌代謝產素提供必要的營養成分，同時大大降低生產過程中酵母粉等氮源的用量，減少發酵液濾液中的氨氮、磷等含量，緩解污水處理壓力，并適用于工業化生產。

發明內容

本發明為解決現有技術問題，提供了一種能夠提升效價，同時減少發酵液濾液中的氨氮、磷等含量，緩解污水處理壓力，降低了生產成本的高產乳酸鏈球菌素的發酵生產工藝。

本發明采用的技術方案為：一種高產乳酸鏈球菌素的發酵生產工藝，包括以下步驟：乳酸鏈球菌種液經一級種子培養、二級種子培養后轉移到發酵培養基中進行發酵培養；然后通過補糖控制糖濃度，在菌濃增長到一定程度，乳酸鏈球菌素的合成啟動后，在發酵培養基中添加一定量的氨基酸前體混合液，發酵22-26h。

進一步地，所述一級種子培養的具體步驟為：將乳酸鏈球菌種液接種于一級種子罐中培養，接種量0.15-0.25％，料液稀釋5倍于OD600nm下檢測，當吸光值達到0.6以上，pH值6.0-6.5，培養時間8-12h，得到一級種子液；所述二級種子培養的具體步驟為：將上述一級種子液接種于二級種子罐中培養，接種量3-5％，料液稀釋5倍于OD600nm下檢測，當吸光值達到0.6以上，pH值6.0-6.5，培養時間4-8h時移種。

進一步地，所述發酵培養的具體步驟為：將培養好的二級種子液接種于裝有發酵培養基的發酵罐中培養，接種量5-8％，培養周期為22-26h，發酵結束，即得到乳酸鏈球菌素發酵液。