CN113604396A - 一种纳豆激酶的固体培育方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳豆激酶的固体培育方法，通过将纳豆枯草杆菌的液体菌种接种到培养基上，纳豆枯草杆菌的接种量为8‑12％；培养基包括如下组分：大豆蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，碳酸氢钠0.8％，氯化钙0.03‑0.04％，硫酸镁0.02‑0.04％。本发明的培养基中加入的碳酸氢钠在进行pH调节时产生的气体以及通过酵母菌发酵产生的二氧化碳能使得培养基更为疏松，提高了培养基的比表面积，利于纳豆枯草杆菌培育，提高纳豆激酶的产量及活性；培育时的培育装置采用的隔挡能将培育箱划分为若干个不同的培育区域，满足实际中的不同使用需求；将托盘与转动装置相连，使得菌种培育完成后，通过转动装置的运行能更快捷地将培养基倾倒至培育箱的底部，具有方便快捷，操作效率高的特点。

Description

一种纳豆激酶的固体培育方法

技术领域

本实用发明属于微生物培育技术领域，具体涉及一种纳豆激酶的固体培育方法。

背景技术

纳豆激酶是一种能够溶解血栓的酵素，是一种理想的治疗和预防血栓的潜在药物。目前，采用传统的发酵方法纳豆激酶产量低，纳豆激酶不稳定容易失活，从而对纳豆激酶产品的开发推广应用产生了极大地限制；此外，在生产纳豆激酶时使用的固体培养由于培养基与菌种接触不充分，以及菌种在发酵产生的热量不易散出，使固定培养基的温度较高，导致了获得的纳豆激酶产量较低，活性不高，难以满足使用需求。

发明内容

本实用发明提供了一种纳豆激酶的固体培育方法，以解决上述技术问题。

为了解决以上技术问题，本实用发明采用以下技术方案：

一种纳豆激酶的固体培育方法，将纳豆枯草杆菌的液体菌种接种到培养基上，所述纳豆枯草杆菌的接种量为8-12％；所述培养基包括如下组分：大豆蛋白胨1-2％，牛肉膏0.3-0.8％，碳酸氢钠0.4-0.8％，氯化钙0.03-0.04％，硫酸镁0.01-0.02％；接种量的计算公式为：接种量＝液体菌种体积数/固体发酵培养基的质量*100％；液体菌种的培养基为：葡萄糖0.1-0.3％、氯化钙0.03-0.05％、蛋白胨0.6-1％、乳糖0.03-0.05％，pH7.0-7.2。

进一步地，所述培养基使用稀酸溶液调节pH7.0-7.3，所述稀酸溶液为盐酸溶液。通过使用稀酸调节培养基时产生的气体能使得培养基疏松多孔，有利于后续菌种的培育。

进一步地，所述培养基中在接种纳豆枯草杆菌前先在培养基上接种酵母菌，接种量为1-2％。培养基上接种酵母菌发酵时产生的气体能使得培养基疏松多孔，有利于后续菌种的培育，酵母菌培育1-2h后高温将其灭火。

进一步地，所述培育装置包括培育箱，所述培育箱侧面设置有箱门，所述培育箱底部设置有排料口；所述培育箱内设置有培育组件，所述培育组件包括托盘，所述托盘两端与所述培育箱内侧相连；所述培育箱底部呈漏斗形设置。设置的培育箱创造了一个相对适宜的区域用于纳豆激酶的培育，培育箱底部呈漏斗形设置利于将托盘内的培养基倾倒出来。

进一步地，所述培育组件还包括设置于所述培育箱外侧的转动装置，所述转动装置上设置的转轴穿过所述培育箱与所述托盘一侧相连，所述转轴对侧的培育箱内设置有轴承，所述轴承与所述托盘另一侧相连。设置的转动装置在运行时能将托盘翻转，主要用于培育结束后通过翻转将托盘内的培养基等原料倾倒出来，提高原料倾倒效率。

进一步地，所述托盘组件设置有若干组，在水平方向上，各组所述托盘组件以培育箱的纵向中线轴对称设置；在竖直方向上，各组所述托盘组件自上而下与所述培育箱的纵向中线距离逐渐增大。托盘设置有若干组，能提高培育效率，在竖直方向上托盘自上而下与所述培育箱的纵向中线距离逐渐增大能使得转动装置转动时托盘内的培养基倾倒下来不会受到下方的托盘的干扰，提高操作效率。

进一步地，所述培育装置还包括培育装置还包括隔挡组件，所述隔挡组件将所述培育箱划分为若干个相互独立的培育区间；所述隔挡组件还包括隔挡，所述隔挡两侧设置有支撑件，所述支撑件末端设置有磁力体，所述磁力体对应于所述培育箱内侧设置有电磁铁。设置的隔挡能将培育箱划分为若干个相互独立的培育区域，各个区域相互独立，能满足实际的使用需求。设置的隔挡通过支撑件及磁力体、电磁铁等的使用，能根据使用需求进行收放，操作方便快捷，满足具体的使用需求。

进一步地，所述隔挡为软质材料制成，所述支撑件由弹性材质制成。隔挡为软质材料制成是为了收放方便；支撑件由弹性材质制成便于伸缩收放，可以使用弹簧。

进一步地，所述托盘上设置有翻料组件，所述翻料组件包括固定板，设置于所述托盘两端的伸缩装置，所述伸缩装置上设置有伸缩杆，所述伸缩杆与所述固定板相连；所述固定板底部设置连接杆，所述连接杆底端设置有翻料板。设置伸缩装置伸缩时，能将固定板前后推动，从而带动翻料板对培养基进行翻动，不仅能使得培养基与菌种充分接触，而且还有利于菌种发酵时产生的热量的散发，避免培养基的温度升高。

进一步地，所述翻料组件还包括滚筒，所述滚筒设置于所述固定板底部且能沿所述伸缩杆伸缩的方向滚动，所述滚筒上设置有凸起；所述滚筒设置于所述连接杆与所述托盘端部之间。设置的滚筒在翻料板之后，能将翻料板翻起的培养基重新刮平，避免培养基的堆积；设置的凸起能在培养基上扎洞，有利于菌种与培养基充分接触，并利于散热。

进一步地，所述培育装置还包括所述培育箱侧面上设置有进气管和排气管，所述进气管和所述排气管分别设置于所述培育箱两侧；所述进气管设置于所述排气管的下方。进气管用于将灭菌空气通入到培育箱内，满足菌种培育时对氧气的需求；而排气管主要用于将培育箱内的气体进行交换，同时，还能将菌种培育时产生的热量及时排出。

进一步地，所述进气管和所述排气管内设置有过滤膜用于过滤进出的空气。设置的过滤膜用于过滤空气中可能存在的细微颗粒，避免进入到培育箱内部影响菌种的培育。

本实用发明的优点是：1、培养基中加入的碳酸氢钠在进行pH调节时产生的气体能使得培养基疏松多孔，有利于后续菌种的培育；2、先进行酵母菌的培育，通过酵母菌发酵产生的二氧化碳能使得培养基更为疏松，极大地提高了培养基的比表面积，有利于后续的纳豆枯草杆菌培育繁殖，提高纳豆激酶的产量及活性；灭活后的酵母亦能作为菌种繁殖的氮源；3、使用的培育装置采用的隔挡能将培育箱划分为若干个不同的培育区域，满足实际中的不同使用需求；将托盘与转动装置相连，使得培育完成后，通过转动装置的运行能更快地将培养基倾倒至培育箱的底部，具有方便快捷，操作效率高的特点；4、设置的翻料组件能将固体培养基翻起，使得菌种与培养基充分接触，同时有利于菌种发酵时产生的热量的散发，从而获得更高产量和更高活性的纳豆激酶。

附图说明

为了更清楚地说明本实用发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为培育装置的结构示意图。

图2为培育装置的外部结构图

图3为托盘组件的结构示意图。

图4为图1的A处局部放大图。

图5为托盘组件和翻料组件结构示意图。

图6为翻料组件结构示意图。

图7为翻料板的俯视图

附图标记：1-培育箱，11-箱门，12-排料口，13-进气管，14-排气管，15-控制器，2-培育组件，21-托盘，22-转动装置，23-转轴，24-轴承，3-隔挡组件，31-隔挡，32-支撑件，33-磁力体，34-电磁铁，4-翻料组件，41-固定板，42-伸缩装置，43-伸缩杆，44-连接杆，45-翻料板，46-滚筒，47-凸起。

具体实施方式

为便于更好地理解本实用发明，结合附图通过以下实例加以说明，这些实例属于本实用发明的保护范围，但不限制本实用发明的保护范围。

实施例1

一种纳豆激酶的固体培育方法，将纳豆枯草杆菌的液体菌种接种到培养基上，纳豆枯草杆菌的接种量为培养基重量的8％；培养基包括如下组分：大豆蛋白胨1％，牛肉膏0.3％，碳酸氢钠0.4％，氯化钙0.03％，硫酸镁0.01％。

培养基使用稀酸溶液调节pH7.0，稀酸溶液为盐酸溶液。

培养基中在接种纳豆枯草杆菌前先在培养基上接种酵母菌，接种量为1％。

如图1-4所示，培育装置包括培育箱1，培育箱1侧面设置有箱门11，培育箱1底部设置有排料口12；培育箱1内设置有培育组件2，培育组件2包括托盘21，托盘21两端与培育箱1内侧相连；培育箱1底部呈漏斗形设置；培育箱1内设置有隔挡组件3以将培育箱1划分为若干个相互独立的培育区间。设置的培育箱用于创造一个相对适宜的区域用于纳豆激酶的培育，设置的隔挡能将培育箱划分为若干个相互独立的培育区域，各个区域相互独立，能满足实际的使用需求；培育箱内侧还能设置电热元件，用于箱体温度的升降调节，以使培育箱内的温度适宜。

如图1-4所示，培育组件2还包括设置于培育箱1外侧的转动装置22，转动装置22上设置的转轴23穿过培育箱1与托盘21一侧相连，转轴23对侧的培育箱1上设置有轴承24，轴承24与托盘21另一侧相连。设置的转动装置在运行时能将托盘翻转，主要用于培育结束后通过翻转将托盘内的培养基等原料倾倒出来，提高原料倾倒效率。控制器15与转动装置相连，用以控制转动装置的运行。

如图1-4所示，托盘组件2设置有若干组，在水平方向上，各组托盘组件2以培育箱1的纵向中线轴对称设置；在竖直方向上，各组托盘组件2自上而下与培育箱1的纵向中线距离逐渐增大。

如图1-4所示，培育装置还包括培育装置还包括隔挡组件3，隔挡组件3还包括隔挡31，隔挡31两侧设置有支撑件32，支撑件32末端设置有磁力体33，磁力体33对应于培育箱1内侧设置有电磁铁34。培育箱内可以设置加热元件，用于箱体内部温度的控制。培育箱上设置控制器15，控制器15用于控制电磁铁34磁性的有无。

如图1-4所示，隔挡3为软质材料制成，支撑件32由弹性材质制成。

如图5-7所示，托盘21上设置有翻料组件4，翻料组件可以设置为1-2组，如果是两组则分别设置在托盘两端上；翻料组件4包括固定板41，设置于托盘21两端的伸缩装置42，伸缩装置42上设置有伸缩杆43，伸缩杆43与固定板41相连；固定板41底部设置连接杆44，连接杆44底端设置有翻料板45，翻料板45设置为V形结构。控制器15与伸缩装置相连，用以控制伸缩装置的运行；图5未标示伸缩装置42；翻料组件设置为两组时，则两组的翻料板为错位设置。

如图5-7所示，翻料组件4还包括滚筒46，滚筒46设置于固定板41底部且能沿伸缩杆43伸缩的方向滚动，滚筒46上设置有凸起47；滚筒46设置于连接杆44与托盘21端部之间。

如图1-2所示，培育装置还包括培育箱1侧面上设置有进气管13和排气管14，进气管13和排气管14分别设置于培育箱1两侧；进气管13设置于排气管14的下方。进气管用于将灭菌空气通入到培育箱内，满足菌种培育时对氧气的需求；而排气管主要用于将培育箱内的气体进行交换，同时，还能将菌种培育时产生的热量及时排出。进气管13和排气管14内部可以设置过滤膜用于过滤进出的空气，防止有害颗粒物等的进入，影响菌种的培育。

本发明中，涉及的转动装置、伸缩装置、电磁铁、等的具体型号非本发明的改进点，在此不做赘述。

培育装置的使用方法：培养基用稀酸调节好pH，然后灭菌；进气管、排气管、排料口上的阀门关闭；打开培育箱的箱门，将培养基放入到托盘内，然后先将酵母菌接种到培养基上，通过进气管通入灭菌空气；培养2-3h后高温灭菌使酵母菌死亡；最后再接种纳豆枯草杆菌，培育箱内的温度控制在35-38℃；培育的时间为45-55h，培育完成后，启动转动装置，转动装置带动托盘转动将培养基倾倒至培育箱底部，最后从排料口排出；在培育过程中，通过拉动支撑件，可以将隔挡展开，使得培育箱划分为若干个独立的培养区域，通过磁力体与通电后的电磁铁的磁力吸附而将隔挡固定；培育完成后，将电磁铁的电断开，则隔挡会自动收回到培育箱的一侧，避免影响后续的培养基倾倒操作。在培育过程中，需要翻料时，启动伸缩装置，伸缩装置推动伸缩杆向前移动，从而使翻料板将培养基的底部翻起，然后滚筒将翻起的培养基推平，而滚筒上的凸起能在培养基上扎洞，利于菌种生长和热量散发；滚筒上的凸起可以设置为锥形结构。

实施例2

一种纳豆激酶的固体培育方法，将纳豆枯草杆菌的液体菌种接种到培养基上，纳豆枯草杆菌的接种量为培养基重量的10％；培养基包括如下组分：大豆蛋白胨1.5％，牛肉膏0.5％，碳酸氢钠0.6％，氯化钙0.04％，硫酸镁0.01％。

培养基使用稀酸溶液调节pH7.2，稀酸溶液为盐酸溶液。

培养基中在接种纳豆枯草杆菌前先在培养基上接种酵母菌，接种量为1.5％。

使用的培育装置与实施例1的相同。

实施例3

一种纳豆激酶的固体培育方法，将纳豆枯草杆菌的液体菌种接种到培养基上，纳豆枯草杆菌的接种量为培养基重量的12％；培养基包括如下组分：大豆蛋白胨2％，牛肉膏0.8％，碳酸氢钠0.8％，氯化钙0.04％，硫酸镁0.02％。

培养基使用稀酸溶液调节pH7.3，稀酸溶液为盐酸溶液。

培养基中在接种纳豆枯草杆菌前先在培养基上接种酵母菌，接种量为2％。

使用的培育装置与实施例1的相同。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

以上仅为本实用发明的较佳实施例而已，并不用以限制本实用发明，凡在本实用发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，将纳豆枯草杆菌的液体菌种接种到培养基上，所述纳豆枯草杆菌的接种量为8-12％；所述培养基包括如下组分：大豆蛋白胨1-2％，牛肉膏0.3-0.8％，碳酸氢钠0.4-0.8％，氯化钙0.03-0.04％，硫酸镁0.01-0.02％。

2.根据权利要求1所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述培养基使用稀酸溶液调节pH7.0-7.3，所述稀酸溶液为盐酸溶液。

3.根据权利要求2所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述培养基中在接种纳豆枯草杆菌前先在培养基上接种酵母菌，接种量为1-2％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述培育装置包括培育箱(1)，所述培育箱(1)侧面设置有箱门(11)，所述培育箱(1)底部设置有排料口(12)；所述培育箱(1)内设置有培育组件(2)，所述培育组件(2)包括托盘(21)，所述托盘(21)两端与所述培育箱(1)内侧相连；所述培育箱(1)底部呈漏斗形设置。

5.根据权利要求4所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述培育组件(2)还包括设置于所述培育箱(1)外侧的转动装置(22)，所述转动装置(22)上设置的转轴(23)穿过所述培育箱(1)与所述托盘(21)一侧相连，所述转轴(23)对侧的所述培育箱(1)内设置有轴承(24)，所述轴承(24)与所述托盘(21)另一侧相连。

6.根据权利要求5所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述托盘组件(2)设置有若干组，在水平方向上以培育箱(1)的纵向中线轴对称设置；在竖直方向上，各组所述托盘组件(2)自上而下与所述培育箱(1)的纵向中线距离逐渐增大。

7.根据权利要求6所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述培育装置还包括隔挡组件(3)，所述隔挡组件(3)包括隔挡(31)，所述隔挡(31)两侧设置有支撑件(32)，所述支撑件(32)末端设置有磁力体(33)，所述磁力体(33)对应于所述培育箱(1)内侧设置有电磁铁(34)。

8.根据权利要求7所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述托盘(21)上设置有翻料组件(4)，所述翻料组件(4)包括固定板(41)，设置于所述托盘(21)两端的伸缩装置(42)，所述伸缩装置(42)上设置有伸缩杆(43)，所述伸缩杆(43)与所述固定板(41)相连；所述固定板(41)底部设置连接杆(44)，所述连接杆(44)底端设置有翻料板(45)。

9.根据权利要求8所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述翻料组件(4)还包括滚筒(46)，所述滚筒(46)设置于所述固定板(41)底部且能沿所述伸缩杆(43)伸缩的方向滚动，所述滚筒(46)上设置有凸起(47)；所述滚筒(46)设置于所述连接杆(44)与所述托盘(21)端部之间。

10.根据权利要求9所述的一种纳豆激酶的固体培育方法，其特征在于，所述培育装置还包括所述培育箱(1)侧面上设置有进气管(13)和排气管(14)，所述进气管(13)和所述排气管(14)分别设置于所述培育箱(1)两侧；所述进气管(13)设置于所述排气管(14)的下方。

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