CN108641996B - 一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基及其生产方法 - Google Patents

一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基及其生产方法。本发明提供的地衣芽孢杆菌的发酵培养基包括以下成分及其含量：蔗糖30‑38g/L，葡萄糖酸钠10‑20g/L，蛋白胨8‑15g/L，酵母粉5‑8g/L，硫酸铵0.5‑1g/L，硫酸锌0.2‑0.6g/L，磷酸二氢钾1‑2g/L，氯化钙0.1‑0.5g/L，生长促进剂0.02‑0.08g/L。本发明提供的地衣芽孢杆菌的发酵培养基不仅能够促使地衣芽孢杆菌快速进入对数生长期，还能延长地衣芽孢杆菌的稳定期，发酵得到高含量的活菌数和芽孢数。本发明可极大地缩短发酵周期，降低了生产成本，更有利于大规模工业化生产。

Description

一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基及其生产方法
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基及其生产方法。
背景技术
地衣芽孢杆菌，属于芽孢杆菌属，是一种革兰氏阳性细菌，在自然界分布非常广泛，是土壤和植物微生态优势种群。它对多种植物病原菌有很强的抑制作用，如对镰刀菌、核盘菌、稻瘟病病菌和水稻纹枯病病菌等具有较强的抑菌活性，表现出很好的生防潜力。在对番茄灰霉病的田间防效试验中，地衣芽孢杆菌与化学药剂腐霉利效果相当，可达60％以上；并且还具有在番茄植株体表定殖竞争能力和诱导植株产生系统抗性的能力；可以产生多种抗生物质，其抗菌蛋白对苹果轮纹病菌、炭疽病菌的抑制作用使其对轮纹病具有防治作用。地衣芽孢杆菌是芽孢杆菌中较具应用潜力的菌种之一，在医药、饲料加工、农药等行业均取得了较好的研究成果。近年来，国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。
中国专利CN103074289B公开了一种促进地衣芽孢杆菌BL63516生长的发酵培养基及发酵培养方法，包括牛肉粉或牛肉膏、蛋白胨、麦芽糊精、低聚半乳糖、NaCl和水，所述蛋白胨为牛蛋白胨、大豆蛋白胨、胰蛋白胨、酪蛋白胨、鱼蛋白胨的一种或几种；一种促进地衣芽孢杆菌BL63516生长的发酵培养基的发酵培养方法，该方法包括以下步骤，将地衣芽孢杆菌BL63516的种子液接种于发酵培养基中进行液体发酵培养；选择种子液进行接种，整个发酵过程维持罐压为0.02-0.04MPa，转数0-300r/min，温度为32-40℃。
中国专利申请CN106399155A公开了一种地衣芽孢杆菌发酵培养基，它是由如下质量百分比的组分组成：玉米淀粉1％-3％、玉米浆干粉0.5％-2％、生物氮源0.5％-2％、蛋白胨0.1％-1％、硫酸镁0.01％-0.1％、硫酸锰0.10-0.5％、磷酸二氢钾0.05％-0.5％、碳酸钙0.01％-0.1％，余量为水。
目前，生产地衣芽孢杆菌的发酵培养基配方的主要成分有玉米淀粉、蛋白胨、牛肉粉或牛肉膏以及其它一些微量元素。发酵培养基的成分对微生物发酵液含菌量有很大的影响。但是，现有的地衣芽孢杆菌的发酵培养基存在发酵液含菌量和芽孢数不高，以及成本高的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基及其生产方法。本发明提供的地衣芽孢杆菌的发酵培养基不仅能够促使地衣芽孢杆菌快速进入对数生长期，还能延长地衣芽孢杆菌的稳定期，发酵得到高含量的活菌数和芽孢数。本发明可极大地缩短发酵周期，降低了生产成本，更有利于大规模工业化生产。
本发明的技术方案是：
一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基，包括以下成分及其含量：
蔗糖30-38g/L，葡萄糖酸钠10-20g/L，蛋白胨8-15g/L，酵母粉5-8g/L，硫酸铵0.5-1g/L，硫酸锌0.2-0.6g/L，磷酸二氢钾1-2g/L，氯化钙0.1-0.5g/L，生长促进剂0.02-0.08g/L。
进一步地，所述的地衣芽孢杆菌的发酵培养基，由以下成分及其含量组成：
蔗糖36g/L，葡萄糖酸钠15g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉6g/L，硫酸铵0.8g/L，硫酸锌0.5g/L，磷酸二氢钾1.2g/L，氯化钙0.3g/L，生长促进剂0.06g/L。
进一步地，所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比5-8∶1-3组成。
更进一步地，所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比7∶2组成。
另外，本发明还提供了地衣芽孢杆菌的生产方法，包括以下步骤：
S1将地衣芽孢杆菌接种到斜面培养基中，于30-40℃培养8-12h，得斜面试管菌种；
S2将步骤S1所得斜面试管菌种以体积分数1-6％的接种量接种于种子培养基中，在温度为30-40℃，转速为150-180r/min的条件下培养8-12h，得种子培养液；
S3将步骤S2所得种子培养液以体积分数6-10％的接种量接种于发酵培养基上进行发酵培养，发酵过程中pH控制为6.5-7.5，培养温度控制在30-40℃，搅拌转速控制在140-180r/min，溶氧浓度控制在25％，发酵10-15h。
进一步地，所述步骤S1所述斜面培养基由以下成分及其含量组成：蛋白胨8-15g/L，牛肉膏1-3g/L，琼脂粉10-13g/L，氯化钠2-4g/L。
进一步地，所述步骤S2所述种子培养基由以下成分及其含量组成：蔗糖28-35g/L，蛋白胨8-15g/L，酵母粉1-3g/L，琼脂粉10-13g/L，硫酸镁0.05-0.08g/L，氯化钠2-4g/L。
本发明以蔗糖、葡萄糖酸钠、蛋白胨、酵母粉、生长促进剂等成分组成的地衣芽孢杆菌的发酵培养基不仅为地衣芽孢杆菌的生长提供营养，改善地衣芽孢杆菌的生长条件，促使地衣芽孢杆菌快速进入对数生长期，还能延长地衣芽孢杆菌的稳定期，发酵得到高含量的活菌数和芽孢数。
本发明中由酪氨酸和山梨酸按一定重量比组成的生长促进剂能够明显促进菌体的生长，缩短发酵周期。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)本发明提供的地衣芽孢杆菌的发酵培养基不仅能够促使地衣芽孢杆菌快速进入对数生长期，还能延长地衣芽孢杆菌的稳定期，发酵得到高含量的活菌数和芽孢数。
(2)本发明可极大地缩短发酵周期，降低了生产成本，更有利于大规模工业化生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
本发明中，蛋白胨可购自山东鑫卓源化工有限公司，货号：20180520；酵母粉可购自北京索莱宝科技有限公司，货号：LP0021。
实施例1、一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基
所述地衣芽孢杆菌的发酵培养基由以下成分及其含量组成：
蔗糖30g/L，葡萄糖酸钠10g/L，蛋白胨8g/L，酵母粉5g/L，硫酸铵0.5g/L，硫酸锌0.2g/L，磷酸二氢钾1g/L，氯化钙0.1g/L，生长促进剂0.02g/L；所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比5∶3组成。
实施例2、一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基
所述地衣芽孢杆菌的发酵培养基由以下成分及其含量组成：
蔗糖38g/L，葡萄糖酸钠20g/L，蛋白胨15g/L，酵母粉8g/L，硫酸铵1g/L，硫酸锌0.6g/L，磷酸二氢钾2g/L，氯化钙0.5g/L，生长促进剂0.08g/L；所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比8∶1组成。
实施例3、一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基
所述地衣芽孢杆菌的发酵培养基由以下成分及其含量组成：
蔗糖36g/L，葡萄糖酸钠15g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉6g/L，硫酸铵0.8g/L，硫酸锌0.5g/L，磷酸二氢钾1.2g/L，氯化钙0.3g/L，生长促进剂0.06g/L；所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比7∶2组成。
实施例4、地衣芽孢杆菌的生产方法
所述地衣芽孢杆菌的生产方法包括以下步骤：
S1将地衣芽孢杆菌接种到斜面培养基中，于30℃培养8h，得斜面试管菌种；所述斜面培养基由以下成分及其含量组成：蛋白胨8g/L，牛肉膏1g/L，琼脂粉10g/L，氯化钠2g/L；
S2将步骤S1所得斜面试管菌种以体积分数1％的接种量接种于种子培养基中，在温度为30℃，转速为150r/min的条件下培养8h，得种子培养液；所述种子培养基由以下成分及其含量组成：蔗糖28g/L，蛋白胨8g/L，酵母粉1g/L，琼脂粉1g/L，硫酸镁0.05g/L，氯化钠2g/L；
S3将步骤S2所得种子培养液以体积分数6％的接种量接种于发酵培养基上进行发酵培养，发酵过程中pH控制为6.5，培养温度控制在30℃，搅拌转速控制在140r/min，溶氧浓度控制在25％，发酵10h。
实施例5、地衣芽孢杆菌的生产方法
所述地衣芽孢杆菌的生产方法包括以下步骤：
S1将地衣芽孢杆菌接种到斜面培养基中，于40℃培养12h，得斜面试管菌种；所述斜面培养基由以下成分及其含量组成：蛋白胨15g/L，牛肉膏3g/L，琼脂粉13g/L，氯化钠4g/L；
S2将步骤S1所得斜面试管菌种以体积分数6％的接种量接种于种子培养基中，在温度为40℃，转速为180r/min的条件下培养12h，得种子培养液；所述种子培养基由以下成分及其含量组成：蔗糖35g/L，蛋白胨15g/L，酵母粉3g/L，琼脂粉13g/L，硫酸镁0.08g/L，氯化钠4g/L；
S3将步骤S2所得种子培养液以体积分数10％的接种量接种于发酵培养基上进行发酵培养，发酵过程中pH控制为7.5，培养温度控制在40℃，搅拌转速控制在180r/min，溶氧浓度控制在25％，发酵15h。
实施例6、地衣芽孢杆菌的生产方法
所述地衣芽孢杆菌的生产方法包括以下步骤：
S1将地衣芽孢杆菌接种到斜面培养基中，于32℃培养10h，得斜面试管菌种；所述斜面培养基由以下成分及其含量组成：蛋白胨12g/L，牛肉膏2g/L，琼脂粉11g/L，氯化钠3g/L；
S2将步骤S1所得斜面试管菌种以体积分数4％的接种量接种于种子培养基中，在温度为32℃，转速为160r/min的条件下培养10h，得种子培养液；所述种子培养基由以下成分及其含量组成：蔗糖32g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉2g/L，琼脂粉12g/L，硫酸镁0.06g/L，氯化钠3g/L；
S3将步骤S2所得种子培养液以体积分数9％的接种量接种于发酵培养基上进行发酵培养，发酵过程中pH控制为7.2，培养温度控制在32℃，搅拌转速控制在160r/min，溶氧浓度控制在25％，发酵12h。
对比例1、一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基
所述地衣芽孢杆菌的发酵培养基由以下成分及其含量组成：
蔗糖36g/L，葡萄糖15g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉6g/L，硫酸铵0.8g/L，硫酸锌0.5g/L，磷酸二氢钾1.2g/L，氯化钙0.3g/L，生长促进剂0.06g/L；所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比7∶2组成。
与实施例3的区别在于，将葡萄糖酸钠修改为葡萄糖。
对比例2、一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基
所述地衣芽孢杆菌的发酵培养基由以下成分及其含量组成：
蔗糖36g/L，葡萄糖酸钠15g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉6g/L，硫酸铵0.8g/L，硫酸锌0.5g/L，磷酸二氢钾1.2g/L，氯化钙0.3g/L，生长促进剂0.06g/L；所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比1∶1组成。
与实施例3的区别在于，所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比1∶1组成。
对比例3、一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基
所述地衣芽孢杆菌的发酵培养基由以下成分及其含量组成：
蔗糖36g/L，葡萄糖酸钠15g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉6g/L，硫酸铵0.8g/L，硫酸锌0.5g/L，磷酸二氢钾1.2g/L，氯化钙0.3g/L，生长促进剂0.06g/L；所述生长促进剂由色氨酸和山梨酸按重量比7∶2组成。
与实施例3的区别在于，所述生长促进剂由色氨酸和山梨酸按重量比7∶2组成。
对比例4、一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基
所述地衣芽孢杆菌的发酵培养基由以下成分及其含量组成：
蔗糖36g/L，葡萄糖酸钠15g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉6g/L，硫酸铵0.8g/L，硫酸锌0.5g/L，磷酸二氢钾1.2g/L，氯化钙0.3g/L，生长促进剂0.06g/L；所述生长促进剂为酪氨酸。
与实施例3的区别在于，所述生长促进剂为酪氨酸。
试验例一、活菌数及芽孢数统计
1、试验样品：用实施例1-3及对比例1-4地衣芽孢杆菌的发酵培养基分别按实施例6地衣芽孢杆菌的生产方法培养得到的发酵液。
2、试验方法：采用稀释梯度平皿计数法统计活菌数；85℃水浴10min后，采用稀释梯度平皿计数法统计芽孢数。
3、试验结果：
试验结果如表1所示。
表1：活菌数及芽孢数统计结果
Figure BDA0001700409650000071
由表1可以看出，用实施例1-3地衣芽孢杆菌的发酵培养基分别按实施例6地衣芽孢杆菌的生产方法培养得到的发酵液的活菌数及芽孢数较高，其中实施例3的活菌数和芽孢数最高，分别达到了8.15×1010和9.96×109，为本发明的最佳实施例；与对比例1-4相比，本发明实施例3的活菌数和芽孢数更高。

Claims (3)

1.一种地衣芽孢杆菌的发酵培养基，其特征在于，由以下成分及其含量组成：
蔗糖30-38g/L，葡萄糖酸钠10-20g/L，蛋白胨8-15g/L，酵母粉5-8g/L，硫酸铵0.5-1g/L，硫酸锌0.2-0.6g/L，磷酸二氢钾1-2g/L，氯化钙0.1-0.5g/L，生长促进剂0.02-0.08g/L；所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比5-8∶1-3组成。
2.如权利要求1所述的地衣芽孢杆菌的发酵培养基，其特征在于，由以下成分及其含量组成：
蔗糖36g/L，葡萄糖酸钠15g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉6g/L，硫酸铵0.8g/L，硫酸锌0.5g/L，磷酸二氢钾1.2g/L，氯化钙0.3g/L，生长促进剂0.06g/L。
3.如权利要求1所述的地衣芽孢杆菌的发酵培养基，其特征在于，所述生长促进剂由酪氨酸和山梨酸按重量比7∶2组成。
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添加物对发酵法生产D-核糖工艺的优化研究;陈新征;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20040915(第3期);第33页表1 *

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