[發(fā)明專利]一種β-半乳糖苷酶發(fā)酵培養(yǎng)基及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110467561.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112980816B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙任飛;高愛(ài)存
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東禹王工業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C12N9/38
• 分類號(hào): C12N9/38;C12N1/20;C12R1/23;C12R1/245;C12R1/25;C12R1/225
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種β?半乳糖苷酶發(fā)酵培養(yǎng)基及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的乳酸菌培養(yǎng)基，其主要成分含有大豆乳清廢水和糖蜜，營(yíng)養(yǎng)豐富，適合培養(yǎng)微生物。本發(fā)明還提供該培養(yǎng)基的制備方法，及其在培養(yǎng)產(chǎn)β?半乳糖苷酶菌株方面的應(yīng)用，該培養(yǎng)基適用于多種乳酸菌的培養(yǎng)，并且可以獲得更大的酶產(chǎn)量。本發(fā)明所述培養(yǎng)基配制簡(jiǎn)單、使用方便、成本低、適合工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種β-半乳糖苷酶發(fā)酵培養(yǎng)基及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開(kāi)該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

低聚半乳糖(Galactooligosaccharides)屬于功能性低聚糖，其分子結(jié)構(gòu)一般是在半乳糖或葡萄糖分子上連接1-7個(gè)半乳糖基，具有水溶性好、黏度低、耐酸耐熱、口感清爽等特點(diǎn)。同時(shí)，低聚半乳糖還具有益生功能，作為人體腸道中雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌等益生菌的增殖因子，可以維持腸道菌群平衡，改善人體腸道的消化吸收功能。

目前，酶法合成是工業(yè)化生產(chǎn)低聚半乳糖的主要途徑。β-半乳糖苷酶(β-Galactosidases EC 3.2.1.23)是一類重要的糖苷水解酶，催化β-半乳糖苷鍵發(fā)生水解，在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。某些種類的β-半乳糖苷酶由于具有構(gòu)型保持酶作用機(jī)制，在水解β-半乳糖苷鍵的同時(shí)，還具有轉(zhuǎn)半乳糖基作用，被用于工業(yè)化生產(chǎn)功能性低聚半乳糖。β-半乳糖苷酶的來(lái)源和活性直接影響酶法合成的低聚半乳糖的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)率。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)多種微生物可以產(chǎn)生此酶，主要包括乳酸菌、環(huán)狀芽孢桿菌、米曲霉、乳酸克魯維酵母等。

乳酸菌是一類對(duì)人體有重要生理功能的益生菌，歸類為公認(rèn)的安全菌屬(Generally Recognized as Safe,GRAS)范疇?，F(xiàn)有技術(shù)中，乳酸菌的大規(guī)模培養(yǎng)和發(fā)酵生產(chǎn)仍以經(jīng)典的MRS培養(yǎng)基或改良MRS培養(yǎng)基為主，雖然乳酸菌在MRS培養(yǎng)基上成長(zhǎng)良好，生物量較大，但目前存在的問(wèn)題是該培養(yǎng)基成分復(fù)雜，價(jià)格昂貴，質(zhì)量和生產(chǎn)條件控制不易，不適于工業(yè)化生產(chǎn)，而且需加入過(guò)多的無(wú)機(jī)鹽類，對(duì)人體和動(dòng)物健康具有潛在的有害影響。因此，亟需尋找更為經(jīng)濟(jì)有效、易控和安全的乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)成本較低、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理、高活菌數(shù)且能有效提高β-半乳糖苷酶產(chǎn)量的乳酸菌發(fā)酵新型培養(yǎng)基配方。發(fā)酵培養(yǎng)基中添加了大豆乳清廢水和糖蜜，采用該培養(yǎng)基培養(yǎng)乳酸菌可以獲得更大的生物量和半乳糖苷酶產(chǎn)量。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種β-半乳糖苷酶發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于，組分如下：大豆乳清廢水中加入糖蜜2～8％(質(zhì)量體積比)，酵母粉0.1～2％(質(zhì)量體積比)，pH5.5～7.0。

本發(fā)明還提供上述培養(yǎng)基在培養(yǎng)β-半乳糖苷酶產(chǎn)生菌方面的應(yīng)用。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊粋€(gè)或多個(gè)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

(1)一種適合乳酸菌產(chǎn)β-半乳糖苷酶培養(yǎng)基，使最終發(fā)酵水平在50億/ml以上，培養(yǎng)22小時(shí)測(cè)得的酶活達(dá)3534.4U/L。

(2)本發(fā)明整體發(fā)酵時(shí)間在16-24小時(shí)左右，發(fā)酵周期短，發(fā)酵速度快，節(jié)省大量人力物力，同時(shí)對(duì)操作水平要求較低，產(chǎn)酶量高，具有工業(yè)化開(kāi)發(fā)價(jià)值。

(3)本發(fā)明的生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。乳清廢水無(wú)須經(jīng)過(guò)濃縮工藝，不需要添加無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子；在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的乳清廢水中直接添加糖蜜、酵母粉即得，配置簡(jiǎn)單，耗能、成本低。