[發明專利]提高解淀粉芽孢桿菌芽孢萌發率及對蛋白培養基適應性的方法

在審

• 申請號: 202110488711.8
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113201476A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 馬海樂;阮思煜;王禹程;李云亮;趙博博;劉曉霜;徐雅宣
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N3/00;C12N1/36;C12R1/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了提高解淀粉芽孢桿菌芽孢萌發率及對蛋白培養基適應性的方法，涉及發酵工程領域。克服該類微生物在蛋白質培養基上適應性差的難題。本發明包括提高芽孢萌發率、菌體生物量和蛋白酶活性等方面。(1)用低強度超聲對解淀粉芽孢桿菌芽孢懸液進行短時間處理，所得的芽孢萌發率最高可以提高3倍以上。(2)在培養期間將發酵液進行一個低強度短時間超聲處理和熱激作用(40～45℃)，可以顯著提高生物量和蛋白酶活等指標。該方法不僅克服了解淀粉芽孢桿菌由于芽孢體萌發率低而導致生長延滯期延長的缺點，而且有效提高菌株整體發酵性能，從而提高其對蛋白培養基的適應性，操作簡便，成本低。

技術領域

本發明涉及發酵工程領域，更具體地說，本發明涉及一種提高解淀粉芽孢桿菌芽孢萌發率及對蛋白質培養基適應性的方法。

背景技術

芽孢桿菌因具有培養條件簡單、生長迅速、產酶能力強等特性而被廣泛應用于發酵工業，從而獲得工業生產上需要的蛋白酶、淀粉酶、菌多糖等。

在營養缺乏、干旱等條件下，芽孢桿菌會以芽孢形式存在，其典型結構由外到內依次為芽孢衣、皮層和核心。芽孢在條件適宜時再重新萌發成營養體，其萌發生長通常是由營養性萌發劑所引發，常見的營養性萌發劑包括氨基酸類、嘌呤衍生物和糖類等單一成分或者多種成分組合。當芽孢暴露于營養性萌發劑中時，萌發劑滲入穿透芽孢衣和皮層，與位于芽孢內膜的萌發受體蛋白結合，細胞開始吸收水分，進而啟動芽孢萌發(徐智勇,閆巖,王衛,等.芽孢生成和萌發相關機制[J].中西醫結合護理(中英文),2016,2(011):169-172)。但是由于有些營養性萌發劑穿透能力弱，短時間無法有效打破芽孢休眠，造成大部分芽孢并不能在短時間內萌發，而導致生長延滯期延長。解決的方法通常是優化萌發條件或者選擇更強的誘導萌發劑，而利用超聲波的傳質效應加速萌發因子到達芽孢內膜促進其芽孢萌發的研究還尚未報道。

培養基對芽孢桿菌的生長非常重要，為了實現較好的發酵，提高生物量和產酶能力，目前大部分研究集中于優化培養基的組成和培養條件，例如以下專利：

CN111349591A公開了高密度發酵枯草芽孢桿菌菌種的方法及應用，包括以下步驟：

a)用接種環挑取試管斜面上的菌苔一環，接種到搖瓶中，制備種子液：接種量為0.5～2cm²/200mL，培養5～7h，培養溫度為35～39℃，搖床轉速為200～240r/min，得到種子液；所述種子液培養基由如下質量組分組成：豆粕粉3％～7％，玉米淀粉2％～6％，氯化鈉0.1％～0.5％，輕質碳酸鈣0.1％～0.5％，余量為水，補足100％，pH 6.8～7.2；b)將種子液接種到發酵罐中，接種量為10％，于37℃下培養18～24h，初始轉速為200r/min，初始通氣量為1:0.6，根據溶氧對轉速和通氣量進行調節，保持溶氧在20％以上，最高轉速為400r/min，最高通氣量為1：1.2；c)發酵罐中發酵培養基組成：豆粕粉3％～7％、葡萄糖0.5％～1％、玉米淀粉4％～6％、玉米粉1％～2％、玉米漿0.4％～0.6％、氯化鈉0.2％～0.4％、硫酸鎂0.2％～0.4％、磷酸二氫鉀0.2～0.4％、硫酸錳0.02％～0.04％、消泡劑0.1％、pH值為7.3，當芽孢率和成熟度都達到90％以上時，停止發酵。