CN106520639A - 液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法 - Google Patents

液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种液态丁酸梭菌发酵制剂，以丁酸梭菌发酵液的体积计，它包括以下的组分：丁酸梭菌发酵液、0.1%～10%的丁酸前驱体和1%～20%的糖类添加剂溶液；其中，所述糖类添加剂溶液的质量百分浓度为30%～50%，所述糖类添加剂溶液中的主要溶质包括二糖、三糖中的一种或其任意组合的混合糖，该液态丁酸梭菌发酵制剂具有活性好、寿命长的优点。同时，本发明还提供了一种所述液态丁酸梭菌发酵制剂的制备方法，该制备方法简单，具有广阔的应用前景。

Description

液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域，具体地，涉及一种液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法。
背景技术
现代养殖体系逐渐陷入了依赖和滥用抗生素的境地，抗生素的使用促进了畜牧业发展，让更多人以低廉的价格购买更多的肉制品，但也造成了细菌耐药性的出现，原本用于治疗疾病的抗生素开始威胁到人类的健康。微生态制剂作为一种抗生素替代品也越来越受到人们的关注，它们无副作用、无残留，且能够减少或替代抗生素的使用。
丁酸梭菌（Clostridium butyricum），即酪酸梭菌，存在于土壤、人和动物肠道中，可以抑制肠道中的致病菌，促进肠道中有益菌如双歧杆菌和乳酸菌的生长。近年来国内对丁酸梭菌的研究很多，多集中在医学方面，但饲料方面的研究确并不多见。而且因为起步晚、基础差，目前市面上的丁酸梭菌制品大都有明显缺陷，如：菌活数不高、不耐储藏、稳定性差等。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法，以解决上述问题。
具体地，本发明采取如下技术方案：
一种液态丁酸梭菌发酵制剂，以丁酸梭菌发酵液的体积计，它包括以下的组分：丁酸梭菌发酵液、0.1%～10%的丁酸前驱体和1%～20%的糖类添加剂溶液；其中，所述糖类添加剂溶液的质量百分浓度为30%～50%，所述糖类添加剂溶液中的主要溶质包括二糖、三糖中的一种或其任意组合的混合糖。
基于上述液态丁酸梭菌发酵制剂，以丁酸梭菌发酵液的体积计，它包括以下的组分：丁酸梭菌发酵液、4.5%～7.5%的丁酸前驱体和8%～13%的糖类添加剂溶液。
基于上述，所述糖类添加剂溶液中的溶质为红糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、龙胆三糖中的一种或其任意组合。
基于上述，所述丁酸前驱体为丙二醇、甘油中的一种或其混合。
一种上述液态丁酸梭菌发酵制剂的制备方法，包括以下步骤：
制备种子液采用丁酸梭菌种子培养基对丁酸梭菌在35～39℃厌氧培养7～8 h，制得丁酸梭菌种子液；
制备发酵液按照丁酸梭菌发酵培养基的体积计，向所述丁酸梭菌发酵培养基加入1%～5%的所述种子液，在温度为35～39℃、pH值为5.5～6.5、搅拌速度为80～160 r/min的条件下，厌氧培养24～36 h，制得所述丁酸梭菌发酵液；
制备成品将上述液态丁酸梭菌发酵制剂的组分混合均匀，制得液态丁酸梭菌发酵制剂成品。
基于上述，所述种子培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨0.1%～1.5%、蛋白胨0.1%～1.5%、酵母粉 0.1%～0.5%、葡萄糖 0.1%～3.0%、淀粉 0.01%～0.5%、氯化钠0.01%～1.0%、乙酸钠 0.1%～0.5%、L～半胱氨酸盐酸盐 0.01%～0.5%、余量为无菌水。
基于上述，所述发酵培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨 0.1%～3.0%、鱼粉 0.1%～1.5%、酵母膏 0.1%～1.5%、葡萄糖1.0%～8.0%、淀粉 0.1%～1.5%、氯化钠0.1%～1.5%、乙酸钠0.1%～1.5%、L-半胱氨酸盐酸盐 0.01%～0.5%、吐温-80 0.01%～0.5%、硫酸锰 0.01%～0.1%、磷酸氢二钾0.1%～0.5%、硫酸镁 0.01～0.10%、余量为无菌水。
与现有技术相比，本发明提供的所述液态丁酸梭菌发酵制剂中的丁酸前驱体是丁酸梭菌代谢产生丁酸的前体物质，可以迅速被丁酸梭菌所吸收，迅速为丁酸梭菌提供养分；而糖类添加剂溶液是介于速效营养和迟效营养之间的营养物质，可以在较长时间范围内为丁酸梭菌提供营养；二者协同作用，延长丁酸梭菌的活力和寿命，有效提高所述液态丁酸梭菌发酵制剂的菌活数和芽孢数，改善所述液态丁酸梭菌发酵制剂的稳定性。同时，本发明提供的所述液态丁酸梭菌发酵制剂的制备方法简单，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
一种液态丁酸梭菌发酵制剂，以丁酸梭菌发酵液的体积计，它包括以下的组分：丁酸梭菌发酵液、0.1%的丙二醇和20%的蔗糖水溶液剂；其中，所述蔗糖水溶液的质量百分浓度为30%。
具体制备方法：
制备种子液采用丁酸梭菌种子培养基对丁酸梭菌在35～39℃厌氧培养7～8 h，制得丁酸梭菌种子液；
制备发酵液按照丁酸梭菌发酵培养基的体积计，向所述丁酸梭菌发酵培养基加入1%～5%的所述种子液，在温度为35～39℃、pH值为5.5～6.5、搅拌速度为80～160 r/min的条件下，厌氧培养24～36 h，制得所述丁酸梭菌发酵液；
制备成品向所述丁酸梭菌发酵液中加入所述丙二醇和所述糖类添加剂混合均匀，制得液态丁酸梭菌发酵制剂成品；
其中，所述丁酸梭菌种子培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨0.1%、蛋白胨1.5%、酵母粉 0.5%、葡萄糖 0.1%、淀粉 0.01%、氯化钠1.0%、乙酸钠0.5%、L-半胱氨酸盐酸盐0.5%、余量为无菌水；
所述丁酸梭菌发酵培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨 3.0%、鱼粉 0.1%、酵母膏1.5%、葡萄糖8.0%、淀粉0.1%、氯化钠1.5%、乙酸钠1.5%、L-半胱氨酸盐酸盐0.5%、吐温-80 0.01%、硫酸锰0.1%、磷酸氢二钾0.5%、硫酸镁0.10%、余量为无菌水。
本实施例提供的所述液态丁酸梭菌发酵制剂的初始菌活数为8.3×108，初始芽孢数为7.2×108，其在无氧环境中常温保存60 d后，所述液态丁酸梭菌发酵制剂的菌活数为6.7×108，芽孢数为5.7×108。
实施例2
本实施例提供一种液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法，本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述液态丁酸梭菌发酵制剂包括以下的组分：以丁酸梭菌发酵液的体积计，丁酸梭菌发酵液、10%的甘油和1%的龙胆三糖水溶液；其中，所述龙胆三糖水溶液的质量百分浓度为50%；
所述丁酸梭菌种子培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨1.5%、蛋白胨0.1%、酵母粉0.5%、葡萄糖3.0%、淀粉0.5%、氯化钠 0.01%、乙酸钠 0.1%、L-半胱氨酸盐酸盐 0.01%、余量为无菌水；
所述丁酸梭菌发酵培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨 0.1%、鱼粉 1.5%、酵母膏0.1%、葡萄糖1.0%、淀粉1.5%、氯化钠 0.1%、乙酸钠0.1%、L-半胱氨酸盐酸盐 0.01%、吐温-80 0.5%、硫酸锰 0.01%、磷酸氢二钾0.1%、硫酸镁0.10%、余量为无菌水。
本实施例提供的所述液态丁酸梭菌发酵制剂的初始菌活数为8.4×108，初始芽孢数为7.3×108，其在无氧环境中常温保存60 d后，所述液态丁酸梭菌发酵制剂的菌活数为6.6×108，芽孢数为5.6×108。
实施例3
本实施例提供一种液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法，本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述液态丁酸梭菌发酵制剂包括以下的组分：以丁酸梭菌发酵液的体积计，丁酸梭菌发酵液、6%的丙二醇和10%的乳糖水溶液；其中，所述乳糖水溶液的质量百分浓度为40%；
所述丁酸梭菌种子培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨0.7%、蛋白胨0.8%、酵母粉 0.3%、葡萄糖1.4%、淀粉0.22%、氯化钠 0.53%、乙酸钠 0.24%、L-半胱氨酸盐酸盐0.25%、余量为无菌水；
所述丁酸梭菌发酵培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨1.36%、鱼粉 0.59%、酵母膏0.82%、葡萄糖4.3%、淀粉0.78%、氯化钠0.65%、乙酸钠0.69%、L-半胱氨酸盐酸盐0.23%、吐温-80 0.27%、硫酸锰0.47%、磷酸氢二钾0.22%、硫酸镁0.55%、余量为无菌水。
本实施例提供的所述液态丁酸梭菌发酵制剂的初始菌活数为8.2×108，初始芽孢数为7.1×108，其在无氧环境中常温保存60 d后，所述液态丁酸梭菌发酵制剂的菌活数为6.5×108，芽孢数为5.7×108。
实施例4
本实施例提供一种液态丁酸梭菌发酵制剂及其制备方法，本实施例与实施例1的不同之处在于：
所述液态丁酸梭菌发酵制剂包括以下的组分：以丁酸梭菌发酵液的体积计，丁酸梭菌发酵液、7.5%的丙二醇和8%的红糖水溶液；其中，所述红糖水溶液的质量百分浓度为42%；
所述丁酸梭菌种子培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨0.65%、蛋白胨0.43%、酵母粉0.35%、葡萄糖1.2%、淀粉0.27%、氯化钠 0.48%、乙酸钠0.27%、L-半胱氨酸盐酸盐0.20%、余量为无菌水；
所述丁酸梭菌发酵培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨1.42%、鱼粉 0.43%、酵母膏0.89%、葡萄糖4.5%、淀粉0.80%、氯化钠0.55%、乙酸钠0.52%、L-半胱氨酸盐酸盐0.19%、吐温-80 0.27%、硫酸锰0.52%、磷酸氢二钾0.34%、硫酸镁0.60%、余量为无菌水。
对比试验
实验组：实施例4提供的液态丁酸梭菌发酵制剂。
对照组：液态丁酸梭菌发酵制剂中添加等量无菌水代替实施例4中的所述丙二醇和糖类添加剂，其他和实施例4相同。
实验方法：对照组和实验组的液态丁酸梭菌发酵制剂分别在无氧环境中常温保存，其活菌数及芽孢数随时间变化如表1所示。
表1 液态丁酸梭菌发酵制剂的活菌数及芽孢数随时间变化
由表1可知，实验组和对照组的初始活菌数和初始芽孢数比较接近，但是，随着时间增长，对照组中活菌数和芽孢数迅速下降，60天时，对照组的菌活数由8.1×108降至3.1×108，芽孢数由7.2×108降至2.3×108；而实验组在60天时，活菌数为6.9×108，芽孢数为5.8×108。实验组的菌活数和芽孢数均远大于对照组，说明本发明提供的所述液态丁酸梭菌发酵制剂中的丙二醇和糖类添加剂可以有效提高活菌数和芽孢数，提高丁酸梭菌的活性和寿命。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种液态丁酸梭菌发酵制剂，其特征在于，以丁酸梭菌发酵液的体积计，它包括以下的组分：丁酸梭菌发酵液、0.1%～10%的丁酸前驱体和1%～20%的糖类添加剂溶液；其中，所述糖类添加剂溶液的质量百分浓度为30%～50%，所述糖类添加剂溶液中的主要溶质包括二糖、三糖中的一种或其任意组合的混合糖。
2.根据权利要求1所述的液态丁酸梭菌发酵制剂，其特征在于，以丁酸梭菌发酵液的体积计，它包括以下的组分：丁酸梭菌发酵液、4.5%～7.5%的丁酸前驱体和8%～13%的糖类添加剂溶液。
3.根据权利要求1或2所述的液态丁酸梭菌发酵制剂，其特征在于，所述糖类添加剂溶液中的溶质为红糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、龙胆三糖中的一种或其任意组合。
4.根据权利要求3所述的液态丁酸梭菌发酵制剂，其特征在于，所述丁酸前驱体为丙二醇、甘油中的一种或其混合。
5.一种权利要求1～4任一项所述的液态丁酸梭菌发酵制剂的制备方法，包括以下步骤：
制备种子液采用丁酸梭菌种子培养基对丁酸梭菌在35～39℃厌氧培养7～8 h，制得丁酸梭菌种子液；
制备发酵液按照丁酸梭菌发酵培养基的体积计，向所述丁酸梭菌发酵培养基加入1%～5%的所述种子液，在温度为35～39℃、pH值为5.5～6.5、搅拌速度为80～160 r/min的条件下，厌氧培养24～36 h，制得所述丁酸梭菌发酵液；
制备成品将权利要求1～4任一项所述的液态丁酸梭菌发酵制剂的组分混合均匀，制得液态丁酸梭菌发酵制剂成品。
6. 根据权利要求5所述的液态丁酸梭菌发酵制剂的制备方法，其特征在于，所述种子培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨0.1%～1.5%、蛋白胨0.1%～1.5%、酵母粉0.1%～0.5%、葡萄糖 0.1%～3.0%、淀粉 0.01%～0.5%、氯化钠 0.01%～1.0%、乙酸钠 0.1%～0.5%、L～半胱氨酸盐酸盐 0.01%～0.5%、余量为无菌水。
7. 根据权利要求5或6所述的液态丁酸梭菌发酵制剂的制备方法，其特征在于，所述发酵培养基包括以下质量百分数的组分：胰蛋白胨 0.1%～3.0%、鱼粉 0.1%～1.5%、酵母膏0.1%～1.5%、葡萄糖1.0%～8.0%、淀粉 0.1%～1.5%、氯化钠 0.1%～1.5%、乙酸钠0.1%～1.5%、L-半胱氨酸盐酸盐 0.01%～0.5%、吐温-80 0.01%～0.5%、硫酸锰 0.01%～0.1%、磷酸氢二钾0.1%～0.5%、硫酸镁 0.01～0.10%、余量为无菌水。
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