無轉基因成分的純植物材料發酵生產NisinA的方法
2023-05-05 03:21:01
專利名稱：無轉基因成分的純植物材料發酵生產NisinA的方法
技術領域：
本發明涉及發酵生產Nisin A的方法。
背景技術：
乳酸鏈球菌素(Nisin)是由乳酸鏈球菌(Lactococcus)產生的一類細菌素，由34 個胺基酸組成，分子量約為3500U，在自然界常見的乳酸鏈球菌素有兩種類型，分別是乳酸 鏈球菌素Z和乳酸鏈球菌素A，二者的區別僅在第27位胺基酸殘基，乳酸鏈球菌素A第27 位胺基酸殘基為組氨酸，乳酸鏈球菌素Z第27位胺基酸殘基為天冬氨酸，二者在抗菌特性 上幾乎沒有差異。乳酸鏈球菌素作為天然食品防腐劑，它可被人體消化道的蛋白酶所消化， 成為一種安全、高效、無毒的天然食品防腐劑，已被50多個國家和地區應用於乳製品、罐頭 食品及高蛋白食品等的防腐保鮮，在食品工業中有廣泛的應用前景。目前生產Nisin A所用的種子培養基及發酵培養基如下種子培養基由15g的蔗糖、15g的酵母粉、15g的蛋白腖、20g的KH2P04、2g的NaCl、 0. 2g的MgSO4 · 7H20和IOOOmL蒸餾水組成，pH值為6. 9 ；發酵培養基由40g的蔗糖、IOg的蛋白腖、15g的酵母膏、35g的玉米漿、20g的 KH2PO4,2g 的 NaCUO. 2g 的 MgSO4 · 7H20 和 IOOOmL 蒸餾水組成，pH 值為 7. 6 ；種子培養基和發酵培養基中所用的氮源(例如酵母膏、酵母粉和蛋白腖)多數用 動物源培養基成分；而在一些特殊的食品中是不允許添加動物源材料做成的產品，另外，含 有轉基因成分的食品也為一些國家不許可，而且採用現有方法所得發酵液的效價低，僅為 1700 2400IU/ml。
發明內容
本發明的目的是為了解決目前生產Msin A所用的種子培養基及發酵培養基中所 用的氮源多數用動物源培養基成分及轉基因成分，且所得發酵液的效價低的問題，而提供 了無轉基因成分的純植物材料發酵生產Msin A的方法。無轉基因成分的純植物材料發酵生產Nisin A的方法按以下步驟進行一、乳酸 鏈球菌接種到種子罐的種子培養基中，在溫度為30 32°C的條件下培養8 12h，得到種 子液；二、將種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為29 31°C的條件下培養16 20h，得到發酵液；三、發酵液除菌體後進行泡沫濃縮提純，即完成無轉基因成分的純植物材 料發酵生產Nisin A ；其中步驟一中乳酸鏈球菌的接種量為4 6% ；步驟一中種子培養基 按重量份數比由2 3份的酵母膏、1 3份的玉米漿乾粉、3 5份的KH2PO4、0. 02 0. 04 份的MgSO4,0. 1 0. 3份的NaCl、3 5份的蔗糖和84 90份的水組成；步驟二中種子液 的接種量為5 % ；步驟二中發酵培養基按重量份數比由1 2份的酵母膏、3 5份的 玉米漿乾粉、1 2份的KH2PO4、0. 2 0. 4份的MgSO4、1 2份的蔗糖和88 93份的水組 成；步驟一和步驟二中所用酵母膏和玉米漿乾粉均來自天然的無轉基因成分的植物材料。本發明中種子培養基及發酵培養基中所用的氮源均來自天然的植物材料，不含有動物源培養基成分及轉基因成分，而且發酵液的效價高達6000 8000IU/ml，可以作為高 效的防腐劑保鮮劑添加到特殊的食品中。
具體實施例方式本發明技術方案不局限於以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的 任意組合。
具體實施方式
一本實施方式無轉基因成分的純植物材料發酵生產Msin A的方 法按以下步驟進行一、乳酸鏈球菌接種到種子罐的種子培養基中，在溫度為30 32°C的 條件下培養8 12h，得到種子液；二、將種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為 29 31°C的條件下培養16 20h，得到發酵液；三、發酵液除菌體後進行泡沫濃縮提純，即 完成無轉基因成分的純植物材料發酵生產Msin A ；其中步驟一中乳酸鏈球菌的接種量為 4 6% ；步驟一中種子培養基按重量份數比由2 3份的酵母膏、1 3份的玉米漿乾粉、 3 5份的KH2PO4、0. 02 0. 04份的MgSO4,0. 1 0. 3份的NaCl、3 5份的蔗糖和84 90份的水組成；步驟二中種子液的接種量為5 7%;步驟二中發酵培養基按重量份數比由 1 2份的酵母膏、3 5份的玉米漿乾粉、1 2份的ΚΗ2Ρ04、0. 2 0. 4份的MgS04、1 2 份的蔗糖和88 93份的水組成；步驟一和步驟二中所用酵母膏和玉米漿乾粉均來自天然 的無轉基因成分的植物材料。本實施方式步驟一中的乳酸鏈球菌(AS 1.2470 Lactococcus lactis)可從中國 普通微生物菌種保藏中心購買得到。本實施方式步驟二得到發酵液的效價為6000 8000IU/ml。本實施方式步驟一和步驟二中所用酵母膏和玉米漿乾粉，採用國標方法GB/ T193495. 4轉基因產品檢測核酸定性PCR檢測方法進行檢測，確保不含轉基因成分。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中乳酸鏈球菌接 種到種子罐的種子培養基中，在溫度為30°C的條件下培養12h，得到種子液。其他步驟及參 數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中乳酸鏈球菌接 種到種子罐的種子培養基中，在溫度為32°C的條件下培養8h，得到種子液。其他步驟及參 數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中乳酸鏈球菌接 種到種子罐的種子培養基中，在溫度為31°C的條件下培養10h，得到種子液。其他步驟及參 數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟一中乳酸 鏈球菌的接種量為6%。其他步驟及參數與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟一中乳酸 鏈球菌的接種量為4%。其他步驟及參數與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟一中乳酸 鏈球菌的接種量為5%。其他步驟及參數與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是步驟一中種子 培養基按重量份數比由3份的酵母膏、3份的玉米漿乾粉、5份的ΚΗ2Ρ04、0. 04份的MgSO4,
40. 3份的NaCl、5份的蔗糖和84份的水組成。其他步驟及參數與具體實施方式
一至七之一 相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是步驟一中種子 培養基按重量份數比由2份的酵母膏、1份的玉米漿乾粉、3份的ΚΗ2Ρ04、0. 02份的MgSO4, 0. 1份的NaCl、3份的蔗糖和90份的水組成。其他步驟及參數與具體實施方式
一至七之一 相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是步驟一中種子 培養基按重量份數比由2. 5份的酵母膏、2份的玉米漿乾粉、4份的ΚΗ2Ρ04、0. 03份的MgSO4, 0. 2份的NaCl、4份的蔗糖和89份的水組成。其他步驟及參數與具體實施方式
一至七之一 相同。
具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
一至十之一不同的是步驟二中將 種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為29°C的條件下培養20h，得到發酵液。其他 步驟及參數與具體實施方式
一至十之一相同。
具體實施方式
十二 本實施方式與具體實施方式
一至十之一不同的是步驟二中將 種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為31°C的條件下培養16h，得到發酵液。其他 步驟及參數與具體實施方式
一至十之一相同。
具體實施方式
十三本實施方式與具體實施方式
一至十之一不同的是步驟二中將 種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為30°C的條件下培養18h，得到發酵液。其他 步驟及參數與具體實施方式
一至十之一相同。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
一至十三之一不同的是步驟二中 種子液的接種量為5%。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十三之一相同。
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
一至十三之一不同的是步驟二中 種子液的接種量為7%。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十三之一相同。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
一至十三之一不同的是步驟二中 種子液的接種量為6%。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十三之一相同。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
一至十六之一不同的是步驟二 中發酵培養基按重量份數比由ι份的酵母膏、3份的玉米漿乾粉、1份的ΚΗ2Ρ04、0. 2份的 MgSO4U份的蔗糖和93份的水組成。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十六之一相同。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
一至十六之一不同的是步驟二 中發酵培養基按重量份數比由2份的酵母膏、5份的玉米漿乾粉、2份的ΚΗ2Ρ04、0. 4份的 MgSO4,2份的蔗糖和88份的水組成。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十六之一相同。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
一至十六之一不同的是步驟二中 發酵培養基按重量份數比由1. 5份的酵母膏、4份的玉米漿乾粉、1. 5份的ΚΗ2Ρ04、0. 3份的 MgSO4U. 5份的蔗糖和90份的水組成。其他步驟及參數與具體實施方式
一至十六之一相 同。
具體實施方式
二十本實施方式無轉基因成分的純植物材料發酵生產Msin A的 方法按以下步驟進行一、乳酸鏈球菌接種到種子罐的種子培養基中，在溫度為31°C的條 件下培養10h，得到種子液；二、將種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為30°C的 條件下培養18h，得到發酵液；三、發酵液除菌體後進行泡沫濃縮提純，即完成無轉基因成分的純植物材料發酵生產Msin A ；其中步驟一中乳酸鏈球菌的接種量為5% ；步驟一中 種子培養基按重量份數比由2. 5份的酵母膏、2份的玉米漿乾粉、4份的ΚΗ2Ρ04、0. 03份的 MgSO4,0. 2份的NaCl、4份的蔗糖和88份的水組成；步驟二中種子液的接種量為6% ；步驟 二中發酵培養基按重量份數比由1. 5份的酵母膏、4份的玉米漿乾粉、1. 5份的ΚΗ2Ρ04、0. 3 份的MgSO4U. 5份的蔗糖和90份的水組成；步驟一和步驟二中所用酵母膏和玉米漿乾粉均 來自天然的無轉基因成分的植物材料。本實施方式步驟一中的乳酸鏈球菌(AS 1.2470 Lactococcus lactis)可從菌種 保藏中心購買得到。本實施方式步驟二得到發酵液的效價為8000IU/ml。
權利要求
無轉基因成分的純植物材料發酵生產Nisin A的方法，其特徵在於無轉基因成分的純植物材料發酵生產Nisin A的方法按以下步驟進行一、乳酸鏈球菌接種到種子罐的種子培養基中，在溫度為30～32℃的條件下培養8～12h，得到種子液；二、將種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為29～31℃的條件下培養16～20h，得到發酵液；三、發酵液除菌體後進行泡沫濃縮提純，即完成無轉基因成分的純植物材料發酵生產Nisin A；其中步驟一中乳酸鏈球菌的接種量為4～6％；步驟一中種子培養基按重量份數比由2～3份的酵母膏、1～3份的玉米漿乾粉、3～5份的KH2PO4、0.02～0.04份的MgSO4，0.1～0.3份的NaCl、3～5份的蔗糖和84～90份的水組成；步驟二中種子液的接種量為5～7％；步驟二中發酵培養基按重量份數比由1～2份的酵母膏、3～5份的玉米漿乾粉、1～2份的KH2PO4、0.2～0.4份的MgSO4、1～2份的蔗糖和88～93份的水組成；步驟一和步驟二中所用酵母膏和玉米漿乾粉均來自天然的無轉基因成分的植物材料。
2.根據權利要求1所述的無轉基因成分的純植物材料發酵生產MsinA的方法，其 特徵在於步驟一中乳酸鏈球菌接種到種子罐的種子培養基中，在溫度為31°C的條件下培養 10h，得到種子液。
3.根據權利要求2所述的無轉基因成分的純植物材料發酵生產MsinA的方法，其特 徵在於步驟一中乳酸鏈球菌的接種量為5%。
4.根據權利要求3所述的無轉基因成分的純植物材料發酵生產MsinA的方法，其 特徵在於步驟一中種子培養基按重量份數比由2. 5份的酵母膏、2份的玉米漿乾粉、4份的 ΚΗ2Ρ04、0. 03份的MgSO4,0. 2份的NaCl、4份的蔗糖和89份的水組成。
5.根據權利要求4所述的無轉基因成分的純植物材料發酵生產MsinA的方法，其特 徵在於將種子液接種到發酵罐的發酵培養基中，在溫度為30°C的條件下培養18h，得到發 酵液。
6.根據權利要求5所述的無轉基因成分的純植物材料發酵生產MsinA的方法，其特 徵在於步驟二中種子液的接種量為6%。
7.根據權利要求6所述的無轉基因成分的純植物材料發酵生產MsinA的方法，其特 徵在於步驟二中發酵培養基按重量份數比由1.5份的酵母膏、4份的玉米漿乾粉、1.5份的 ΚΗ2Ρ04、0. 3份的MgSO4U. 5份的蔗糖和90份的水組成。
全文摘要
無轉基因成分的純植物材料發酵生產Nisin A的方法，它涉及發酵生產Nisin A的方法。本發明解決了目前生產Nisin A所用的種子培養基及發酵培養基中所用的氮源多數用動物源培養基成分及轉基因成分，且所得發酵液的效價低的問題。方法一、乳酸鏈球菌接種到種子培養基中，得種子液；二、將種子液接種到發酵培養基中，得到發酵液；三、發酵液除菌體後進行泡沫濃縮提純即完成。本發明中種子培養基及發酵培養基中所用的氮源均來自天然的植物材料，不含有動物源培養基成分及轉基因成分，而且發酵液的效價高達6000～8000IU/ml，可以作為高效的防腐劑保鮮劑添加到特殊的食品中。
文檔編號C12P21/02GK101948892SQ201010268209
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月31日 優先權日2010年8月31日
發明者張欽革, 王貴元, 郭坤, 馬之霄, 馬莉, 黃亦存 申請人:安泰生物工程股份有限公司