一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法
2023-11-04 09:02:57
一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法
【專利摘要】本發明提出了一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法。它以枯草芽孢桿菌為菌種，經活化後接種到發酵培養基中培養，所述發酵培養時添加有促芽孢生成培養基。與現有技術相比，本發明的有益效果是枯草芽孢桿菌是一種應用非常廣泛的環保微生物，本發明通過對培養基配方及培養條件的改進，為提高枯草芽孢桿菌的工業化發酵生產率、提高產品有效率和延長產品保持期提供了必要條件，添加促芽孢桿菌生產培養基後，枯草芽孢桿菌芽孢率顯著提高，達到95％以上，比目前普遍收穫期的80％芽孢率高出15％左右，顯著的提高了生產率。
【專利說明】一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法。
【背景技術】
[0002]枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)是一種產芽孢的G+細菌，其菌體生長過程中產生的枯草菌素、多粘菌素、制黴菌素、短桿菌肽等活性物質，對致病菌或內源性感染的條件致病菌有明顯的抑制作用；迅速消耗環境中的游離氧，造成腸道低氧，促進有益厭氧菌生長，並產生乳酸等有機酸類，降低腸道PH值，抑制其它致病菌生長；刺激動物免疫器官的生長發育，激活T、B淋巴細胞，提高免疫球蛋白和抗體水平，增強細胞免疫和體液免疫功能，提高群體免疫力；能合成維生素B1、B2、B6、煙酸等多種B族維生素，提高動物體內幹擾素和巨噬細胞的活性。對人或動植物沒有致病性，兼有生物治病和生物保健作用，已廣泛應用於農業、畜牧業及汙水廢水處理等領域。我國農業部將其列為免做安全鑑定的一級菌種。
[0003]枯草芽孢桿菌是一種可利用蛋白質、多種糖及澱粉，分解色氨酸形成吲哚。在遺傳學研究中應用廣泛，對此菌的嘌呤核苷酸的合成途徑與其調節機制研究較清楚。廣泛分布在土壤及腐敗的有機物中，易在枯草浸汁中繁殖。枯草芽孢桿菌對水產中的弧菌、大腸桿菌和杆狀病毒等有害細菌有很強的抑制作用，有效預防水產動物腸炎，爛鰓等疾病。分泌大量幾丁質酶的功能，幾丁質酶可分解病原真菌的細胞壁而抑制真菌病害，分解養殖池中的有毒有害物質，淨化水質；分解池中殘餌、糞便、有機物等，具有很強的清理水中垃圾小顆粒的作用；枯草芽孢桿菌改善有害藍藻泛溢造成的水質渾濁問題，水質由渾變清，具有很強的淨化水質功能，具有較強的蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶的活性，促進飼料中營養素降解，使水產類動物對飼料的吸收利用更加充分；枯草芽孢桿菌可以減少對蝦病害發生，可以大大提高對蝦產量，從而提高經濟效益，生物環保，刺激水產動物免疫器官的發育，增強機體免疫力；減少對蝦病害發生，明顯提高對蝦產量，從而提高經濟效益，淨化水質，無汙染，無殘留。
`[0004]傳統水產養殖業中對於水質淨化這個領域，使用物理過濾淨化的化學物質淨化是主要方法，費時費力，對經濟能力的要求也很高，同時兩種方法不能從根本上解決水質汙染的問題，只是把浸染物以另一種形式「貯存」，屬於治標不治本的做法。枯草芽孢桿菌用於水質淨化，其作用機理就是達到治本的目的，分解降解水體中有毒有害物質的同時，抑制水中有害細菌、藻類生長的，達到徹底淨化水質預防水產病害的效果。因此，枯草芽孢桿菌是極具開發前景和應用價值的有用細菌。
[0005]目前國內對枯草芽孢桿菌的研究主要集中在菌種的篩選、分離鑑定、抑菌效果、發酵液化學成分的分析、一般培養基的製作，而對於枯草芽孢桿菌的發酵培養方面報導甚少，關於芽孢率的報導更少，現有的培養方法其芽孢率一般為80%左右，其生產率不夠理想，人們一直在為提高芽孢率致力研究。
【發明內容】
[0006]本發明提出了一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，解決了現有技術中的不足，通過在發酵培養中加入促芽孢生成培養基，提高了培養的芽孢率。
[0007]本發明的技術方案是這樣實現的:一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，它以枯草芽孢桿菌為菌種，經活化後接種到發酵培養基中培養，所述發酵培養時添加有促芽孢生成培養基。
[0008]其中，所述活化採用的培養基由以下重量百分比的原料組成:牛肉膏0.1-0.5%,蛋白腖0.5-1.5%、葡萄糖0.5-1.5%、氯化鈉0.3-0.7%、瓊，1_3%，蒸餾水為餘量。
[0009]進一步的，所述活化採用的培養基由以下重量百分比的原料組成:牛肉膏0.3%、蛋白腖1.0 %、葡萄糖1.0%、氯化鈉0.5%、瓊脂2.0%，蒸餾水93.2%。
[0010]更進一步的，所述活化培養的條件為:調整PH值7.0-7.2，溫度為36.5_37°C，活化20-24h。
[0011]其中，所述發酵培養基由以下重量百分比的原料組成:葡萄糖1.4-1.8%、澱粉0.18-0.26 %、豆柏 2.8-3.2%、硫酸錳 0.05-0.15 %、磷酸氫二鉀 0.25-0.35 %、磷酸二氫鉀 0.1-0.2%、硫酸鎂 0.02-0.07%、酵母膏 0.019-0.025%、氯化鐵 0.05-0.015%、碳酸鈣0.005-0.015%、水為餘量。
[0012]進一步的，所述發酵培養基由以下重量百分比的原料組成:葡萄糖1.6%、澱粉0.22%,豆柏3.0%、硫酸錳0.1%、磷酸氫二鉀0.3%、磷酸二氫鉀0.15%、硫酸鎂0.05%、酵母膏 0.022%、氯化鐵 0.01 %、碳酸鈣 0.01%,7jC 94.538%。
[0013]更進一步的，所述發酵培養的條件為:pH7.0-7.2 ;培養溫度36.5-37 °C、轉速190-200r/min、裝液量 130_150mL/250mL ;接種量為 10% (v/v)，培養時間 17_20h。
[0014]其中，所述促芽孢`生成培養基的添加量按枯草芽孢桿菌體積的0.5%添加，添加進發酵罐的時間為發酵培養開始7-11小時之間。
[0015]其中，所述促芽孢生成培養基由以下重量份的原料組成:土壤浸出液800-1200份、牛肉膏7-10份、蛋白腖6-9份、瓊脂25-30份。
[0016]進一步的，所述促芽孢生成培養基由以下重量份的原料組成::土壤浸出液900-1100份、牛肉膏8-9份、蛋白腖7-8份、瓊脂26-28份。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果是:枯草芽孢桿菌是一種應用非常廣泛的環保微生物，本發明通過對培養基配方及培養條件的改進，為提高枯草芽孢桿菌的工業化發酵生產率、提高產品有效率和延長產品保持期提供了必要條件，添加促芽孢桿菌生產培養基後，枯草芽孢桿菌芽孢率顯著提高，達到95%以上，比目前普遍收穫期的80%芽孢率高出15%左右，顯著的提高了生產率。
【具體實施方式】
[0018]下面對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的其中的幾個實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0019]實施例1:
[0020]一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，它以5L的枯草芽孢桿菌為菌種，經活化後接種到發酵培養基中培養，所述發酵培養時添加有促芽孢生成培養基。[0021](I)活化培養:
[0022]活化採用的培養基由以下原料組成:牛肉膏200g、蛋白腖700g、葡萄糖300g、氯化鈉300g、瓊脂750g，蒸餾水為47750g。
[0023]活化培養的條件為:調整PH值7.0，溫度為36.5°C，活化21h。
[0024](2)發酵培養:
[0025]將活化後的枯草芽孢桿菌接種到發酵培養基中培養，在發酵培養開始9小時時添加促芽孢生成培養基。
[0026]所述發酵培養基由以下原料組成:葡萄糖700g、澱粉125g、豆柏400g、硫酸錳75g、磷酸氫二鉀125g、磷酸二氫鉀100g、硫酸鎂15g、酵母膏12.5g、氯化鐵40g、碳酸鈣2.5g、水為 48405g。
[0027]所述促芽孢生成培養基由以下原料組成:土壤浸出液23.Sg、牛肉膏0.2g、蛋白腖
0.2g、瓊脂 0.8g。
[0028]發酵培養的條件為:ρΗ7.2 ;培養溫度37°C、轉速198r/min、裝液量130mL/250mL ；接種量為10% (v/v)，培養時間18h，然後整個培養過程結束。
[0029]培養結束時其芽孢率為95.0%。
[0030]實施例2:`[0031]一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，它以5L的枯草芽孢桿菌為菌種，經活化後接種到發酵培養基中培養，所述發酵培養時添加有促芽孢生成培養基。
[0032](I)活化培養:
[0033]活化採用的培養基由以下原料組成:牛肉膏150g、蛋白腖500g、葡萄糖500g、氯化鈉250g、瓊脂lOOOg，蒸餾水46600g。
[0034]活化培養的條件為:調整PH值7.2，溫度為37°C，活化24h。
[0035](2)發酵培養:
[0036]將活化後的枯草芽孢桿菌接種到發酵培養基中培養，在發酵培養開始10小時時添加促芽孢生成培養基。
[0037]所述發酵培養基由以下原料組成:葡萄糖800g、澱粉110g、豆柏1500g、硫酸錳50g、磷酸氫二鉀150g、磷酸二氫鉀75g、硫酸鎂25g、酵母膏llg、氯化鐵5g、碳酸韓5g、水47269g。
[0038]所述促芽孢生成培養基由以下原料組成::土壤浸出液24.18g、牛肉膏0.03g、蛋白腖0.19g、瓊脂0.60g。
[0039]所述發酵培養的條件為:pH7.2 ;培養溫度37 °C、轉速200r/min、裝液量150mL/250mL ;接種量為10% (v/v)，培養時間20h，然後整個培養過程結束。
[0040]培養結束時其芽孢率為95.2%。
[0041]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:它以枯草芽孢桿菌為菌種，經活化後接種到發酵培養基中培養，所述發酵培養時添加有促芽孢生成培養基。
2.根據權利要求1所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述活化採用的培養基由以下重量百分比的原料組成:牛肉膏0.1-0.5%、蛋白腖0.5-1.5%、葡萄糖0.5-1.5%、氯化鈉0.3-0.7%、瓊脂1_3%，蒸餾水為餘量。
3.根據權利要求2所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述活化採用的培養基由以下重量百分比的原料組成:牛肉膏0.3%、蛋白腖1.0%、葡萄糖1.0%、氯化鈉0.5%、瓊脂2.0%，蒸餾水93.2%。
4.根據權利要求2或3所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述活化培養的條件為:調整PH值7.0-7.2，溫度為36.5_37°C，活化20_24h。
5.根據權利要求1所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述發酵培養基由以下重量百分比的原料組成:葡萄糖1.4-1.8%、澱粉0.18-0.26%,豆柏 2.8-3.2%、硫酸錳 0.05-0.15%、磷酸氫二鉀 0.25-0.35%、磷酸二氫鉀 0.1-0.2% JM酸鎂 0.02-0.07%、酵母膏 0.019-0.025%、氯化鐵 0.05-0.015%、碳酸鈣 0.005-0.015%,水為餘量。
6.根據權利要求5所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述發酵培養基由以下重量百分比的原料組成:葡萄糖1.6%、澱粉0.22%、豆柏3.0%、硫酸錳0.1%、磷酸氫二鉀0.3%、磷酸二氫鉀0.15%、硫酸鎂0.05%、酵母膏0.022 %、氯化鐵 0.01 %、碳酸鈣 0.01%,7jC 94.538%。
7.根據權利要求5或6所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述發酵培養的條件為:pH7.0-7.2 ;培養溫度36.5-37°C、轉速190_200r/min、裝液量 130-150mL/250mL ;接種量為 10% (v/v)，培養時間 17_20h。
8.根據權利要求1所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述促芽孢生成培養基的添加量按枯草芽孢桿菌體積的0.5%添加，添加進發酵罐的時間為發酵培養開始7-11小時之間。
9.根據權利要求1所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述促芽孢生成培養基由以下重量份的原料組成:土壤浸出液800-1200份、牛肉膏7-10份、蛋白腖6-9份、瓊脂25-30份。
10.根據權利要求9所述的一種高密度培養高芽孢率枯草芽孢桿菌的方法，其特徵在於:所述促芽孢生成培養基由以下重量份的原料組成:土壤浸出液900-1100份、牛肉膏8-9份、蛋白腖7-8份、瓊脂26-28份。
【文檔編號】C12N1/20GK103865826SQ201210544003
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月15日 優先權日:2012年12月15日
【發明者】李淘洪, 周來薪 申請人:重慶江合生物科技有限責任公司