CN105779533A - 一种用于生产抗菌肽的发酵培养基及其发酵方法 - Google Patents

一种用于生产抗菌肽的发酵培养基及其发酵方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于生产抗菌肽的发酵培养基，以所述发酵培养基的总重量计，其质量百分比组成为碳源0.1‑10％、氮源0.1‑10％、无机盐和微量元素0.01‑5％、生长因子0.001‑0.5％。本发明还涉及使用该发酵培养基发酵生产抗菌肽的方法，其中该方法中发酵液的生物效价大于14,000u/ml；得到的抗菌肽含水量小于5％，其生物效价大于80,000u/g。所述的生产抗菌肽的方法，其优势在于生物效价高，原料成本低、发酵周期短。

Description

一种用于生产抗菌肽的发酵培养基及其发酵方法
技术领域
本发明属于生物发酵技术领域，尤其涉及一种用于生产抗菌肽的发酵培养基及其发酵方法。
背景技术
乳糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、玉米粉、玉米淀粉、玉米浆干粉、玉米浆等是常用的发酵工业培养基用碳源。牛骨蛋白胨、鱼蛋白胨、大豆蛋白胨、胰蛋白胨、酪蛋白胨、蛋白胨、水解乳蛋白、酵母膏、酵母浸粉、酵母粉、牛肉膏、牛肉浸粉、大豆粕粉、大豆饼粉等是常用的发酵工业培养基用氮源。磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钾、氯化钠、氯化铁、氯化锌、硫酸锰、硫酸锌等是常用的发酵工业培养基用无机盐和微量元素。维生素B1、B6、B7、B11、B12、C，丙氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，谷氨酰胺等是常用的发酵工业培养基用生长因子。选择不同的碳源、氮源、无机盐和微量元素、生长因子，进行合理的优化组合，所获得的工业发酵培养基，可以提高生物发酵效价，降低发酵培养基原料成本、缩短发酵生产周期。
目前，市场上的同类抗菌肽产品，主要以生物效价作为其产品的质量评价指标，其发酵液的生物效价一般在8,000u/ml以下；喷雾干燥成品的含水量在5％以下，其生物效价一般在40,000u/g。采用本发明的发酵培养基生产抗菌肽，其发酵液的效价达14,000u/ml以上；喷雾干燥成品的含水量5％以下，其生物效价达80,000u/g以上。具有生物效价高，原料成本低、发酵周期短的优势。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于生产抗菌肽的发酵培养基，以所述发酵培养基的总重量计，它包括碳源0.1-10％；氮源0.1-10％；无机盐和微量元素0.01-5％；生长因子0.001-0.5％。
优选地，上述碳源选自乳糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、玉米粉、玉米淀粉、玉米浆干粉、玉米浆中的一种或几种。
优选地，上述氮源选自牛骨蛋白胨、鱼蛋白胨、大豆蛋白胨、胰蛋白胨、酪蛋白胨、蛋白胨、水解乳蛋白、酵母膏、酵母浸粉、酵母粉、牛肉膏、牛肉浸粉、大豆粕粉、大豆饼粉中的一种或几种。
优选地，上述无机盐和微量元素选自磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钾、氯化钠、氯化铁、氯化锌、硫酸锰、硫酸锌中的一种或几种。
优选地，上述生长因子选自维生素B1、B6、B7、B11、B12、C，丙氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，谷氨酰胺中的一种或几种。
本发明的第二个目的是提供一种生产抗菌肽的方法，其包括如下步骤：
步骤1：将如权利要求1-5所述的发酵培养基，进行发酵培养，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液进行干燥处理，得到抗菌肽产品。
优选地，上述步骤1中的发酵条件是20-40℃。
优选地，上述步骤1中所获得的发酵液的生物效价大于14,000u/ml。
优选地，上述步骤2中干燥处理是喷雾干燥处理。
优选地，上述步骤2中喷雾干燥处理的温度条件是60-600℃。
本发明的第三个目的是提供一种用上述方法生成的抗菌肽。
优选地，该抗菌肽的含水量小于5％。
优选地，该抗菌肽的生物效价大于80,000u/g。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
1)本发明的发酵培养基采用合适的碳源、氮源、无机盐和微量元素、生长因子等，在用量和组分上都进行优化组合使用，发酵培养产生的发酵液的生物效价大于14,000u/ml，远高于已知技术中的发酵液生物效价；
2)与传统方法生产的抗菌肽相比，本发明的发酵培养基生产的抗菌肽，具有更广谱的抗菌活性、pH范围更广、耐热性能更好，喷雾干燥成品的含水量5％以下，并且生物效价达80,000u/g以上。
3)本发明中的生产抗菌肽的方法，原料成本低廉，发酵周期很短，可作为食品添加剂或者饲料添加剂，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
本实施例的发酵培养基各组分包括：
(1)碳源：葡萄糖5％；
(2)氮源：牛骨蛋白胨1％、酵母浸粉4％；
(3)无机盐和微量元素：磷酸二氢钾0.5％、一水硫酸锰0.05％；
(4)生长因子：维生素B120.01％。
本实施例中生产抗菌肽的方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述发酵培养基进行发酵培养，在28℃的条件下，发酵8小时，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液经进风温度180℃，出风温度90℃喷雾干燥处理，得到抗菌肽产品。
本实施例获得的抗菌肽，经过检测，其发酵液效价为14,450u/ml，喷雾干燥产品效价为89,000u/g，含水量为3.8％。
实施例2
本实施例的发酵培养基各组分包括：
(1)碳源：葡萄糖3％、蔗糖2％；
(2)氮源：大豆蛋白胨3％、酵母膏1％；
(3)无机盐和微量元素：磷酸二氢钾0.3％、磷酸氢二钾0.3％、七水硫酸镁0.05％；
(4)生长因子：维生素B7 0.03％、B12 0.01％，维生素C 0.02％。
本实施例中生产抗菌肽的方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述发酵培养基进行发酵培养，在35℃的条件下，发酵15小时，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液经进风温度160℃，出风温度80℃喷雾干燥处理，得到抗菌肽产品。
本实施例获得的抗菌肽，经过检测，其发酵液效价为15,500u/ml，喷雾干燥产品效价为88,000u/g，含水量为3.1％。
实施例3
本实施例的发酵培养基各组分包括：
(1)碳源：乳糖5％、蔗糖0.5％；
(2)氮源：鱼蛋白胨3％、酵母粉3％；
(3)无机盐和微量元素：磷酸氢二钾0.25％、七水硫酸镁0.05％、一水硫酸锰0.02％；
(4)生长因子：维生素B1 0.001％、丙氨酸0.02％、赖氨酸0.05％。
本实施例中生产抗菌肽的方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述发酵培养基进行发酵培养，在37℃的条件下，发酵12小时，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液经进风温度190℃，出风温度60℃喷雾干燥处理，得到抗菌肽产品。
本实施例获得的抗菌肽，经过检测，其发酵液效价为18,100u/m l，喷雾干燥产品效价为98,000u/g，含水量为2.8％。
实施例4
本实施例的发酵培养基各组分包括：
(1)碳源：麦芽糖9％；
(2)氮源：蛋白胨3％、水解乳蛋白1％、大豆饼粉3％；
(3)无机盐和微量元素：一水硫酸锰0.02％、七水硫酸锌0.02％；
(4)生长因子：缬氨酸0.02％、赖氨酸0.05％、谷氨酰胺0.02％。
本实施例中生产抗菌肽的方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述发酵培养基进行发酵培养，在32℃的条件下，发酵10小时，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液经进风温度210℃，出风温度100℃喷雾干燥处理，得到抗菌肽产品。
本实施例获得的抗菌肽，经过检测，其发酵液效价为16,200u/m l，喷雾干燥产品效价为85,000u/g，含水量为3.8％。
实施例5
本实施例的发酵培养基各组分包括：
(1)碳源：乳糖3％、葡萄糖3％、玉米浆干粉2％；
(2)氮源：酪蛋白胨3％、大豆粕粉4％；
(3)无机盐和微量元素：氯化钠0.2％、氯化铁0.2％、七水硫酸锌0.02％；
(4)生长因子：苯丙氨酸0.05％、异亮氨酸0.03％、谷氨酰胺0.02％。
本实施例中生产抗菌肽的方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述发酵培养基进行发酵培养，在30℃的条件下，发酵14小时，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液经进风温度160℃，出风温度70℃喷雾干燥处理，得到抗菌肽产品。
本实施例获得的抗菌肽，经过检测，其发酵液效价为18,500u/ml，喷雾干燥产品效价为105,000u/g，含水量3.5％。
实施例6
本实施例的发酵培养基各组分包括：
(1)碳源：玉米浆干粉2％、玉米粉3％；
(2)氮源：胰蛋白胨2％、牛肉浸粉3％；
(3)无机盐和微量元素：氯化钠0.3％、氯化铁0.2％、七水硫酸镁0.05％；
(4)生长因子：维生素B12 0.08％、苯丙氨酸0.03％、异亮氨酸0.03％、谷氨酰胺0.02％。
本实施例中生产抗菌肽的方法，包括如下步骤：
步骤1：将上述发酵培养基进行发酵培养，在36℃的条件下，发酵13小时，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液经进风温度180℃，出风温度90℃喷雾干燥处理，得到抗菌肽产品。
本实施例获得的抗菌肽，经过检测，其发酵液效价为21,500u/ml，喷雾干燥产品效价为112,000u/g，含水量为3.9％。
通过上述的各个实施例可以看出，使用本发明的发酵培养基制备的抗菌肽，其发酵液的效价均在14,000u/ml以上；喷雾干燥成品的含水量均在5％以下，其生物效价均达80,000u/g以上。同时，采用上述实施例所生产的抗菌肽所制备得到的饲料，经畜禽饲喂实验，也取得了良好的应用效果。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于生产抗菌肽的发酵培养基，其特征在于，以所述发酵培养基的总重量计，它包括碳源0.1-10％；氮源0.1-10％；无机盐和微量元素0.01-5％；生长因子0.001-0.5％。
2.根据权利要求1所述的发酵培养基，其特征在于，所述碳源选自乳糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、玉米粉、玉米淀粉、玉米浆干粉、玉米浆中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的发酵培养基，其特征在于，所述氮源选自牛骨蛋白胨、鱼蛋白胨、大豆蛋白胨、胰蛋白胨、酪蛋白胨、蛋白胨、水解乳蛋白、酵母膏、酵母浸粉、酵母粉、牛肉膏、牛肉浸粉、大豆粕粉、大豆饼粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的发酵培养基，其特征在于，所述无机盐和微量元素选自磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钾、氯化钠、氯化铁、氯化锌、硫酸锰、硫酸锌中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的发酵培养基，其特征在于，所述生长因子选自维生素B1、B6、B7、B11、B12、C，丙氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，谷氨酰胺中的一种或几种。
6.一种生产抗菌肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将如权利要求1-5所述的发酵培养基，经20-40℃，进行发酵培养，获得发酵液；
步骤2：将步骤1中所获得的发酵液，经60-600℃，进行喷雾干燥处理，得到抗菌肽产品。
7.根据权利要求6所述的生产抗菌肽的方法，其特征在于所述步骤1中所获得的发酵液的生物效价大于14，000u/ml。
8.根据权利要求6-7中任意一项所述的方法生产得到的抗菌肽。
9.根据权利要求8所述的抗菌肽，其特征在于，其含水量小于5％。
10.根据权利要求8所述的抗菌肽，其特征在于，其生物效价大于80，000u/g。
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