[發明專利]膠凍芽孢桿菌的高效發酵工藝

在審

• 申請號: 202011502907.X
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112980716A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 陳衍學;劉雄濤;雍思龍;萬順;孫玲;鄧文芬
• 申請（專利權）人: 湖北綠天地生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 陳萬江

本發明涉及膠凍芽孢桿菌發酵技術領域，尤其是指膠凍芽孢桿菌的高效發酵工藝，包括以下步驟：S1，篩選菌株；S2，制作斜面及平板測定培養基；S3，制作三角瓶發酵培養基；S4，進行菌種活化，得到膠凍芽孢桿菌發酵液；S5，將步驟S4中活化完成的菌種接種到步驟S3中制得的三角瓶發酵培養基中發酵培養；S6，在步驟S5發酵結束時，向膠凍芽孢桿菌發酵液中添加1％～2％體積的殼聚糖，并靜止5～8小時后，去除上部清液，即得到高密度膠凍芽孢桿菌菌液；S7，將步驟S6中發酵培養完成的膠凍芽孢桿菌進行活菌數測定。本發明將大大降低生產及使用成本，并促使微生態制劑的進一步推廣應用。

技術領域

本發明涉及膠凍芽孢桿菌發酵技術領域，尤其是指膠凍芽孢桿菌的高效發酵工藝。

背景技術

膠質芽孢桿菌(Bacillus mucilaginous)又名膠凍樣芽孢桿菌，國內通常稱之為膠凍芽孢桿菌。土壤是一個天然鉀庫，蘊藏著豐富的硅酸鹽礦物，但它們主要是以穩定的硅鋁酸鹽和磷灰石的狀態存在。不能直接為作物吸收利用。

膠質芽孢桿菌是一類具有溶磷解鉀功能膠凍芽孢桿菌，其能分解長石、云母等鋁硅酸鹽類的原生態礦物,使土壤中難溶性K、P、Si等轉變為可溶性供植物生長利用。同時還可以產生多種生物活性物質促進植物生長。因此，將膠質芽孢桿菌進行工業化生產，再施放于土壤中，是使其增加土壤中的磷、鉀元素的有效途徑，也是目前微生物菌肥生產發酵的重要課題。

早在1912年，K.Passik分離出一種可以分解硅酸鹽礦物的芽孢桿菌； 1939年，亞歷山大洛夫從土壤中分離出一種細菌，它能分解正長石和磷灰石而釋放出磷、鉀元素，將其命名為膠凍芽孢桿菌，在我國稱之為鉀細菌或膠質(膠凍樣)芽胞桿菌。

目前對膠凍樣芽孢桿菌的研究主要是從膠質芽孢桿菌的解鉀機理，膠質芽孢桿菌的生物學特性，影響膠質芽孢桿菌產生莢膜的因素，影響膠質芽孢桿菌芽孢形成條件等方面進行，并有了不少的進展。如工業發酵方面的研究，主要集中如何提高產菌量或芽孢數量方面，以利于后期的工農業生產應用。但研究的培養基配方進行發酵的產菌數并不很高。據報道，李東華等人的研究結果為響面法預測的最大的理論數值3.03×108cfu/ml；劉五星等人通過正交試驗獲得的最佳培養基產生的活菌數為6.5億/ml；胡秀芳等人對一株誘變的菌株進行二次擴大培養后，芽孢量可達9.8×108cfu/ml。但目前研究成果來看，還有許多需要深化和拓展的空間。膠凍樣芽孢桿菌的解鉀機理還未完全弄清楚，相信隨著現代分子生物學技術的發展和對菌種遺傳背景的深入研究，從基因水平去研究和探討,能夠得到滿意的解釋；膠質芽孢桿菌在發酵過程中會產生大量莢膜多糖，導致發酵液變黏稠依然是今后重要的研究課題；在生產過程中，選用低成本原料、提高菌種產量和芽孢轉化率也同樣成為今后研究的重中之重。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供膠凍芽孢桿菌的高效發酵工藝，將大大降低生產及使用成本，并促使微生態制劑的進一步推廣應用。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

膠凍芽孢桿菌的高效發酵工藝，包括以下步驟：

S1，分離到產膠凍芽孢桿菌，篩選菌株；

S2，制作斜面及平板測定培養基：按重量，將2g～8g的蔗糖、0.5g～4g 的磷酸氫二鈉、0.1g～0.7g的硫酸鎂、0.002g～0.007g的三氯化鐵、0.05g～ 0.15g的碳酸鈣、0.04g～0.08g的黃腐殖酸鉀、14g-22g的瓊脂肪和1000ml蒸餾水制作成斜面及平板測定培養基，調整pH為7.3-7.7；

S3，制作三角瓶發酵培養基：按重量，將1g～3g糖蜜、0.24g～0.7g豆粕粉、0.05g～0.15g硫酸鎂、0.03g～0.08g磷酸氫二鉀彈、0.05g～0.15g碳酸鈣和80g～100g水制作成三角瓶發酵培養基，調整pH為7.3-7.7；