飼用乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基、其制備方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種飼用乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基，其配方為：葡萄糖37～43g/L、玉米漿干粉47～55g/L、魚粉42～48g/L、K2HPO4·3H2O0～2g/L、乙酸鈉8～12g/L、檸檬酸三銨2～4g/L、MgSO4·7H2O0～0.5g/L、MnSO4·H2O0.25～0.5g/L和吐溫-801～2ml/L，pH值7.0～7.2，以水配制。本發(fā)明還提供了所述發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法及其應用。采用廉價易得的玉米漿干粉和魚粉替代MRS培養(yǎng)基中的氮源成分，并對培養(yǎng)基的組分進行了優(yōu)化，所得培養(yǎng)基的價格僅為MRS培養(yǎng)基價格的40％，通過對發(fā)酵初始pH值和發(fā)酵溫度的優(yōu)化，同時采用流加NaOH溶液的方式解除乳酸的反饋抑制作用，使菌體密度較普通發(fā)酵顯著提高，使得發(fā)酵液中活菌數(shù)高達1010CFU/ml以上，實現(xiàn)了飼用乳酸菌的高密度發(fā)酵，提高了比生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】飼用乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基、其制備方法及應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體地說，涉及一種飼用乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基、其制備方法及應用。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，飼料中添加抗生素對畜牧業(yè)發(fā)展起到了巨大的推動作用，但隨著飼用抗生素的廣泛應用，造成動物腸道菌群失調(diào)、二重感染以及細菌耐藥性等不良反應也逐漸凸顯，給養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)帶來嚴重威脅。因此，開發(fā)無毒副作用、無污染和無殘留的抗生素替代品，對畜牧業(yè)意義重大。乳酸菌作為豬消化道內(nèi)優(yōu)勢菌群，在國內(nèi)外已受到了廣泛的關(guān)注和研究。研究表明，豬腸道內(nèi)至少存在上百種乳酸菌，且其能調(diào)節(jié)腸道內(nèi)正常菌群的共性比例，維持腸道生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
[0003]由于乳酸菌不能合成許多氨基酸、維生素及相關(guān)生長因子，因此導致其營養(yǎng)要求及培養(yǎng)條件復雜，目前所用的MRS培養(yǎng)基原料昂貴，特別是培養(yǎng)基中氮源成分，其價格占MRS培養(yǎng)基總價格的80%以上。
[0004]乳酸菌在生長過程中會產(chǎn)生乳酸等有機酸類代謝產(chǎn)物，使培養(yǎng)基的pH值不斷下降，從而抑制乳酸菌的生長，導致乳酸菌細胞活性下降甚至菌體死亡。因此，采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，菌種質(zhì)量得不到保證，而且生產(chǎn)成本高。
[0005]高密度發(fā)酵是指應用一定的培養(yǎng)技術(shù)或裝置提高菌體的發(fā)酵密度，使菌體密度較常規(guī)培養(yǎng)方法顯著 提高。利用高密度培養(yǎng)技術(shù)實現(xiàn)微生物的高密度發(fā)酵，可以提高單位體積培養(yǎng)液中菌體的濃度，提高比生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種廉價易得的飼用乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供所述發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法。
[0008]本發(fā)明的再一目的是提供所述發(fā)酵培養(yǎng)基在飼用乳酸菌高密度發(fā)酵中的應用。
[0009]為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種飼用乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基，所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為:葡萄糖37~43g/L、玉米漿干粉47~55g/L、魚粉42~48g/L、K2HPO4.3H200~2g/L、乙酸鈉 8 ~12g/L、檸檬酸三銨 2 ~4g/L, MgSO4.7H200 ~0.5g/L、MnS04.H2O0.25 ~0.5g/L和吐溫-801~2ml/L，pH值7.0~7.2，以水配制。
[0010]其中，所述玉米漿干粉的制備方法為:將玉米打漿，所得玉米漿經(jīng)噴霧干燥即得玉米漿干粉，干粉中蛋白質(zhì)含量不低于42 %。
[0011]所述魚粉的制備方法為:魚肉經(jīng)去油、脫水和粉碎加工即得魚粉，魚粉中蛋白質(zhì)含量不低于55%。
[0012]鑒于上述兩種原料價格低廉，具有替代MRS中氮源成分的潛力。
[0013]本發(fā)明還提供所述發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法，包括以下步驟:
[0014]I)分別稱取除玉米漿干粉和魚粉以外的各組分，用蒸餾水溶解；[0015]2)稱取玉米漿干粉和魚粉加入步驟I)配制的溶液中，補足蒸餾水，紗布過濾；
[0016](3)調(diào) pH 值至 7.0 ~7.2 ;
[0017](4) 121 °C，滅菌15min，冷卻至室溫，即得。
[0018]本發(fā)明進一步提供所述發(fā)酵培養(yǎng)基在飼用乳酸菌高密度發(fā)酵中的應用。
[0019]本發(fā)明中涉及的飼用乳酸菌包括但不限于植物乳桿菌等。例如，植物乳桿菌BM-1能夠產(chǎn)生細菌素，對致病菌單增李斯特菌具有較強的抑制作用，在飼料工業(yè)中具有應用潛力。
[0020]具體地，所述植物乳桿菌的高密度發(fā)酵方法包括以下步驟: [0021](I)將冷凍保藏的植物乳桿菌接種于MRS液體培養(yǎng)基中，于37°C培養(yǎng)12小時，連續(xù)活化三代后，作為種子液；
[0022](2)將上述配制好的發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH值調(diào)至6.2~6.6 ;
[0023](3)按2v/v%的接種量將步驟(1)的種子液接種于步驟(2)的發(fā)酵培養(yǎng)基中振蕩
培養(yǎng)；
[0024](4)當發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值降至6.0時，流加6mol/L NaOH溶液使培養(yǎng)基的pH值穩(wěn)定在5.8~6.0,發(fā)酵過程中不通氣，于30~34°C,轉(zhuǎn)速IOOrpm條件下發(fā)酵14~16小時，獲得的植物乳桿菌發(fā)酵液中活菌數(shù)達101(lCFU/ml以上。
[0025]本發(fā)明采用廉價易得的玉米漿干粉和魚粉替代MRS培養(yǎng)基中的氮源成分，并對培養(yǎng)基的組分進行了優(yōu)化，所得培養(yǎng)基的價格僅為MRS培養(yǎng)基價格的40%，通過對發(fā)酵初始PH值和發(fā)酵溫度的優(yōu)化，同時采用流加NaOH溶液的方式解除乳酸的反饋抑制作用，使菌體密度較普通發(fā)酵顯著提高，使得發(fā)酵液中活菌數(shù)高達101(lCFU/ml以上，實現(xiàn)了飼用乳酸菌(例如植物乳桿菌)的高密度發(fā)酵，提高了比生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0026]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。
[0027]以下實施例中使用的玉米漿干粉購自上海西王淀粉糖有限公司，其制備方法為:將玉米打漿，所得玉米漿經(jīng)噴霧干燥即得玉米漿干粉，干粉中蛋白質(zhì)含量不低于42%。
[0028]以下實施例中使用的魚粉購自榮成利泰魚粉有限公司，其制備方法為:魚肉經(jīng)去油、脫水和粉碎加工即得魚粉，魚粉中蛋白質(zhì)含量不低于55%。
[0029]以下實施例中涉及的植物乳桿菌BM-1分離自福建黃花魚干制品，由中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院乳酸菌遺傳與代謝工程實驗室提供。
[0030]實施例1植物乳桿菌BM-1的高密度發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法
[0031]1、植物乳桿菌BM-1發(fā)酵培養(yǎng)基的組分及含量
[0032]高密度發(fā)酵培養(yǎng)基的組分及含量如下:葡萄糖40g/L、玉米漿干粉52g/L、魚粉 45g/L、K2HPO4.3H201g/L、乙酸鈉 10g/L、檸檬酸三銨 4g/L、MgSO4.7Η200.25g/L、MnSO4.H2O0.375g/L 和吐溫 _801ml/L，pH 值 7.0 ~7.2，以水配制。
[0033]2、培養(yǎng)基的配制方法
[0034](I)按含量分別稱取除玉米漿干粉和魚粉以外的各組分，用蒸餾水溶解；
[0035](2)稱取玉米漿干粉和魚粉加入步驟⑴中的溶液，補足蒸餾水，紗布過濾；[0036](3)調(diào)節(jié) pH 值至 7.0 ~7.2 ;
[0037](4) 121?，滅菌 15min。
[0038]3、高密度發(fā)酵方法
[0039](I)將冷凍保藏的植物乳桿菌接種于MRS液體培養(yǎng)基中，于37°C培養(yǎng)12小時，連續(xù)活化三代后，作為種子液；
[0040](2)調(diào)節(jié)配制的發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH值為6.6 ;
[0041](3)以2v/v%的接種量將步驟(1)的種子液接種于步驟(2)的培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng);
[0042](4)當培養(yǎng)液的pH值降至6.0時，流加6mol/L NaOH溶液使培養(yǎng)液的pH值穩(wěn)定在5.8~6.0，從而解除乳酸的反饋抑制作用。發(fā)酵過程中不通氣，于30°C，轉(zhuǎn)速IOOrpm條件下發(fā)酵14~16小時，獲得植物乳桿菌BM-1活菌數(shù)達1.32X1010CFU/ml以上的發(fā)酵液。
[0043]實施例2植物乳桿菌BM-1的高密度發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵方法
[0044]1、植物乳桿菌BM-1發(fā)酵培養(yǎng)基的組分及含量
[0045]高密度發(fā)酵培養(yǎng)基的組分及其含量如下:葡萄糖43g/L、玉米漿干粉47g/L、魚粉42g/L、乙酸鈉 10g/L、檸檬酸三銨 2g/L、MnSO4.H2O0.375g/L 和吐溫 _801ml/L，pH 值 7.0 ~
7.2，以水配制。
[0046]2、培養(yǎng)基的配制方法
[0047](I)按含量分別稱取除玉米漿干粉和魚粉以外的各組分，用蒸餾水溶解；
[0048](2)稱取玉米漿干粉和魚粉加入步驟(1)中的溶液，補足蒸餾水，紗布過濾；
[0049](3)調(diào)節(jié) pH 值至 7.0 ~7.2 ;
[0050](4) 121°C，滅菌 15min。
[0051]3、高密度發(fā)酵方法
[0052](I)將冷凍保藏的植物乳桿菌接種于MRS液體培養(yǎng)基中，于37°C培養(yǎng)12小時，連續(xù)活化三代后，作為種子液；
[0053](2)調(diào)節(jié)配制的發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH值為6.2 ;
[0054](3)以2v/v%的接種量將步驟(1)的種子液接種于步驟(2)的培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng);
[0055](4)當培養(yǎng)液的pH值降至6.0時，流加6mol/L NaOH溶液使培養(yǎng)液的pH值穩(wěn)定在
5.8~6.0， 從而解除乳酸的反饋抑制作用。發(fā)酵過程中不通氣，于34°C，轉(zhuǎn)速IOOrpm條件下發(fā)酵14~16小時，獲得植物乳桿菌BM-1活菌數(shù)達1.05X1010CFU/ml以上的發(fā)酵液。
[0056]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種飼用乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于，所述發(fā)酵培養(yǎng)基的配方為:葡萄糖37~43g/L、玉米漿干粉 47 ~55g/L、魚粉 42 ~48g/L、K2HPO4.3H200 ~2g/L、乙酸鈉 8 ~12g/L、檸檬酸三銨 2 ~4g/L、MgSO4.7Η200 ~0.5g/L、MnS04.Η200.25 ~0.5g/L 和吐溫-801 ~2ml/L，pH值7.0~7.2，以水配制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于，所述玉米漿干粉的制備方法為:將玉米打漿，所得玉米漿經(jīng)噴霧干燥即得玉米漿干粉，干粉中蛋白質(zhì)含量不低于42%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于，所述魚粉的制備方法為:魚肉經(jīng)去油、脫水和粉碎加工即得魚粉，魚粉中蛋白質(zhì)含量不低于55%。
4.權(quán)利要求1-3任一項所述發(fā)酵培養(yǎng)基的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)分別稱取除玉米漿干粉和魚粉以外的各組分，用蒸餾水溶解； 2)稱取玉米漿干粉和魚粉加入步驟I)配制的溶液中，補足蒸餾水，紗布過濾； (3)調(diào)pH值至7.0~7.2 ; (4)121 °C，滅菌15min，冷卻至室溫，即得。
5.權(quán)利要求1-3任一項所述發(fā)酵培養(yǎng)基在飼用乳酸菌高密度發(fā)酵中的應用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應用，其特征在于，所述飼用乳酸菌包括但不限于植物乳桿菌。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應用，其特征在于，發(fā)酵方法包括以下步驟: (1)將冷凍保藏的植物乳桿菌接種于MRS液體培養(yǎng)基中，于37°C培養(yǎng)12小時，連續(xù)活化三代后，作為種子液； (2)將權(quán)利要求1-3任一項所述發(fā)酵培養(yǎng)基的初始pH值調(diào)至6.2~6.6 ; (3)按2v/v%的接種量將步驟(1)的種子液接種于步驟(2)的發(fā)酵培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng); (4)當發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值降至6.0時，流加6mol/L NaOH溶液使培養(yǎng)基的pH值穩(wěn)定在.5.8~6.0，發(fā)酵過程中不通氣，于30~34°C，轉(zhuǎn)速IOOrpm條件下發(fā)酵14~16小時，獲得的植物乳桿菌發(fā)酵液中活菌數(shù)達101(lCFU/ml以上。
【文檔編號】C12R1/25GK104004679SQ201410199313
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】郝彥玲, 張柱 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學