CN116536218A - 一种乳酸菌培养基以及乳酸菌发酵培养方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于微生物技术领域，提供了一种乳酸菌培养基以及乳酸菌发酵培养方法、应用，包括：小麦干酒精糟0.2‑1%、酵母浸粉0.1‑1%、糖蜜1‑10%、乙酸钠0.2‑1%、柠檬酸氢二胺0.1‑1%、磷酸氢二钾0.1‑1%、硫酸镁0.01‑0.1%、硫酸锰0.005‑0.02%、吐温0.01‑0.5%、余量为水。本申请所采用的配方合理，在不添加葡萄糖、牛肉粉和蛋白胨的情况下依然能够在同样地发酵周期内有效地促进菌体生长，实现高密度菌体发酵，即有效提高菌体的生长速度和菌体活力，使成本显著降低，适用范围广泛；通过代谢产物乳酸浓度检测发现，使用该乳酸菌培养基进行乳酸菌发酵培养的菌液中乳酸浓度更丰富。
Description
技术领域
本申请属于微生物技术领域，尤其涉及一种乳酸菌培养基以及乳酸菌发酵培养方法、应用。
背景技术
乳酸菌是是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称，在自然界中分布广泛，因其在工业、农牧业、食品等领域有重要的应用价值，始终有较高的研究关注度。在水产养殖中，乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群平衡，提高饲料的营养价值，改善饲料风味，提高消化率，抑制肠道内和水环境中病原菌生长繁殖，降解水体中有害物质，稳定水体pH值，是有望取代抗生素的微生物。
发酵培养基配方是影响微生物发酵的重要因素之一，在培养基配方不适宜或者不佳的时候，会对乳酸菌的菌体生长造成负面影响，菌体的密度低，代谢不平衡，不利于产物积累；相反，如果培养基配方适宜，也会促进菌体的生长，提高菌体的活性和生命力，从而实现高密度发酵的目的，降低生产成本，提高经济效益。
发明内容
本申请实施例提供一种乳酸菌培养基，旨在解决现有的乳酸菌培养基存在配方不适宜，在促进乳酸菌的菌体生长方面效果不理想的问题。
本申请实施例是这样实现的，一种乳酸菌培养基，包括以下重量百分比的原料：
小麦干酒精糟 0.2-1%、酵母浸粉 0.1-1%、糖蜜 1-10%、乙酸钠 0.2-1%、柠檬酸氢二胺 0.1-1%、磷酸氢二钾 0.1-1%、硫酸镁 0.01-0.1%、硫酸锰 0.005-0.02%、吐温 0.01-0.5%、余量为水。
本申请实施例还提供一种所述的乳酸菌培养基在发酵乳酸菌中的应用。
本申请实施例还提供一种乳酸菌发酵培养方法，包括：
将乳酸菌接种至所述的乳酸菌培养基中进行发酵培养。
本申请实施例提供的乳酸菌培养基所采用的配方合理，在不添加葡萄糖、牛肉粉和蛋白胨的情况下依然能够在同样地发酵周期内有效地促进菌体生长，实现高密度菌体发酵，即有效提高菌体的生长速度和菌体活力，使成本显著降低，适用范围广泛；通过代谢产物乳酸浓度检测发现，使用该乳酸菌培养基进行乳酸菌发酵培养的菌液中乳酸浓度更丰富。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例为了解决现有的乳酸菌培养基存在配方不适宜，在促进乳酸菌的菌体生长方面效果不理想的问题，提供了一种乳酸菌培养基，该乳酸菌培养基所采用的配方合理，能够提高菌体活力与密度、代谢产物浓度、降低培养生产成本和使用成本。
在本申请实施例中，所述乳酸菌培养基包括以下重量百分比的原料：
小麦干酒精糟 0.2-1%、酵母浸粉 0.1-1%、糖蜜 1-10%、乙酸钠 0.2-1%、柠檬酸氢二胺 0.1-1%、磷酸氢二钾 0.1-1%、硫酸镁 0.01-0.1%、硫酸锰 0.005-0.02%、吐温 0.01-0.5%、余量为水。
其中，酒精糟是利用玉米、木薯、薯干和废糖蜜等富含淀粉原料生产酒精的主要副产品。小麦干酒精糟富含蛋白质，氨基酸和多种微量元素，营养比较丰富。通过有益菌的发酵作用，能将大分子营养物质降解为小分子物质，起到预消化作用，还能降解发酵原料本身含有的一些抗营养因子，生成多肽、有机酸和一些未知促生长因子等物质。
另外，乳酸菌在生长繁殖过程中可以将大分子蛋白质降解为活性肽或者游离氨基酸，还能产生乙酸、乳酸和促生长因子，其中产生的大量乳酸，这些物质可以促进养殖动物的消化吸收和营养代谢，提高饲料利用度，能促进水产动物肠道中乳酸菌的增值，形成乳酸菌优势菌群，维持肠道的微生态平衡，有效抑制病原菌的繁殖，又能促进水产动物的生长，降低饲料的消耗；稳定性好，无毒副作用，无残留，安全无污染。本申请实施例利用农副产品小麦干酒精糟做乳酸菌发酵培养基氮源能够降低成本、提高菌体发酵密度、适用范围广泛。值得注意的是，随着小麦干酒精糟添加量增大，在同样地发酵周期内，菌体密度和代谢产物乳酸含量随之增加，说明小麦干酒精糟在乳酸菌发酵中起到至关重要的作用，但是添加量并不是越大越好，百分比含量宜控制在1%以内，否则无论对乳酸菌培养还是成本来说都存在不利影响，因此，在本申请一个优选实施例中，所述小麦干酒精糟的重量百分比含量为0.6-1%。
在本申请实施例中，所述乳酸菌培养基可以像现有技术一样含有葡萄糖、牛肉粉和蛋白胨，但是对于本申请的乳酸菌培养基的配方来说，不添加葡萄糖、牛肉粉和蛋白胨依然可以有效地促进菌体生长，实现高密度发酵，并且可以使成本显著降低。因此，根据本申请一种优选的实施方式，本申请实施例的乳酸菌培养基不含有葡萄糖、牛肉粉和蛋白胨。
在本申请一个优选实施例中，所述乳酸菌培养基包括以下重量百分比的原料：
小麦干酒精糟 0.6%、酵母浸粉 0.2%、糖蜜 4%、乙酸钠 0.6%、柠檬酸氢二胺0.4%、磷酸氢二钾 0.5%、硫酸镁 0.04%、硫酸锰 0.012%、吐温 0.2%、余量为水。
本申请还提供了一种乳酸菌发酵的方法，其中，该方法包括：将乳酸菌接种至上述的乳酸菌培养基中进行发酵培养。
乳酸菌发酵的具体方法和参数的控制都可以按照本领域常规的方式进行。在将乳酸菌接种至本申请提供的乳酸菌培养基进行扩培之前，还可以将乳酸菌菌种在常规的MRS培养基中进行摇瓶培养，其中，所述摇瓶培养培养的级数可以为1-3级，本领域技术人员可以根据实际情况进行具体的选择。在本申请中，所述乳酸菌发酵的温度可以是本领域常规使用的温度，比如，可以为30-37℃。
在本申请中，发酵终点的判断可以采用本领域常规的判断方法，比如根据发酵液中的菌体密度、OD值等或者根据经验确定常规的发酵周期。本申请各个实施例所确定的发酵周期是根据常规经验所确定，本领域技术人员还可根据菌体密度、OD值等进行发酵周期的确定，其中，发酵液的OD值可以使用紫外分光光度计(722N，可见分光光度计)进行测定，具体的，将取样得到的发酵液稀释数倍后，使用紫外分光光度计测定OD600nm，得到的OD600nm数值与稀释倍数相乘得到发酵液的OD值。
在本申请一个优选实施例中，所述乳酸菌发酵培养方法，包括：
将乳酸菌转接至装有MRS培养基的摇瓶中静置培养进行活化，得到一级种子液；
将所述一级种子液接种到装有MRS培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，得到二级种子液；
将所述二级种子液接种至所述的乳酸菌培养基中进行发酵培养。
以下将通过具体实施例对本申请的乳酸菌培养基、乳酸菌发酵培养方法进行详细描述。在下述实施例和制备例中，未作特别的介绍时，所述试剂和原料均可市售获得。
所述乳酸菌使用来自于购买市售的植物乳杆菌，制备若干完全相同的冻存管备用。
市售MRS肉汤培养基：购自北京陆桥技术有限责任公司。
菌体密度可通过有效活菌数(cfu/mL)表示，可通过稀释涂布平板法测定。
代谢产物可通过乳酸浓度（mg/mL）表示，可通过生物传感仪测定。
实施例1
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 0.6%、酵母浸粉 0.2%、糖蜜 4%、乙酸钠 0.6%、柠檬酸氢二胺0.4%、磷酸氢二钾 0.5%、硫酸镁 0.04%、硫酸锰 0.012%、吐温 0.2%、余量为水。
乳酸菌的培养方法为：
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
实施例2
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 0.4%、酵母浸粉 0.6%、糖蜜 6%、乙酸钠 0.8%、柠檬酸氢二胺0.2%、磷酸氢二钾 0.8%、硫酸镁 0.02%、硫酸锰 0.015%、吐温 0.4%、余量为水。
乳酸菌的培养方法为：
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
实施例3
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 0.8%、酵母浸粉 0.4%、糖蜜 2%、乙酸钠 0.4%、柠檬酸氢二胺0.6%、磷酸氢二钾 0.3%、硫酸镁 0.06%、硫酸锰 0.008%、吐温 0.1%、余量为水。
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
实施例4
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 0.2%、酵母浸粉 1%、糖蜜 10%、乙酸钠 1%、柠檬酸氢二胺 0.1%、磷酸氢二钾 1%、硫酸镁 0.01%、硫酸锰 0.005%、吐温 0.5%、余量为水。
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
实施例5
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 1%、酵母浸粉 0.1%、糖蜜 1%、乙酸钠 0.1%、柠檬酸氢二胺 1%、磷酸氢二钾 0.1%、硫酸镁 0.1%、硫酸锰 0.002%、吐温 0.01%、余量为水。
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
实施例6
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 0.2%、酵母浸粉 0.2%、糖蜜 4%、乙酸钠 0.6%、柠檬酸氢二胺0.4%、磷酸氢二钾 0.5%、硫酸镁 0.04%、硫酸锰 0.012%、吐温 0.2%、余量为水。
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
实施例7
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 0.4%、酵母浸粉 0.2%、糖蜜 4%、乙酸钠 0.6%、柠檬酸氢二胺0.4%、磷酸氢二钾 0.5%、硫酸镁 0.04%、硫酸锰 0.012%、吐温 0.2%、余量为水。
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
实施例8
本实施例中，乳酸菌培养基由以下重量百分比的原料组成：
小麦干酒精糟 1%、酵母浸粉 0.2%、糖蜜 4%、乙酸钠 0.6%、柠檬酸氢二胺 0.4%、磷酸氢二钾 0.5%、硫酸镁 0.04%、硫酸锰 0.012%、吐温 0.2%、余量为水。
（1）将保存在超低温冰箱中的乳酸菌提前自然解冻，按照1％的接种量转接至装有MRS肉汤培养基的摇瓶中静置培养进行活化，培养温度36℃，培养24h，种子活化过程结束得到一级种子液。
（2）将步骤(1)获得的种子液按照2％的接种量接种到装有MRS肉汤培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，培养温度为36℃。培养24h，种子扩大过程结束得到二级种子液。
（3）将所述二级种子液按照1%接种至上述乳酸菌培养基中，培养24h后，发酵结束，测定发酵结束时的菌体密度，测定发酵液乳酸浓度，具体结果见表1。
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是将乳酸菌培养基替换为MRS肉汤培养基。
对比例2
按照实施例1的方法进行，不同的是所述乳酸菌培养基中不添加小麦干酒精糟。
对比例3
按照实施例1的方法进行，不同的是所述乳酸菌培养基中不添加糖蜜。
实施例1-8以及对比例1-3对应的有效活菌数以及乳酸浓度的测试结果如表1所示。
表1
| 菌落数（cfu/mL) | 乳酸浓度（mg/mL) | |
| 实施例1 | 6.68×109 | 12.4 |
| 实施例2 | 4.78×109 | 8.6 |
| 实施例3 | 3.15×109 | 8.0 |
| 实施例4 | 2.35×109 | 6.6 |
| 实施例5 | 1.63×109 | 4.2 |
| 实施例6 | 4.95×109 | 10.6 |
| 实施例7 | 5.24×109 | 10.8 |
| 实施例8 | 6.95×109 | 12.8 |
| 对比例1 | 4.55×109 | 10.2 |
| 对比例2 | 2.50×109 | 6.6 |
| 对比例3 | 1.50×109 | 5.4 |
综上，根据表1，通过比较实施例和对比例的数据可以看出，采用本申请所述的乳酸菌培养基能够在同样地发酵周期内，提高菌体密度，也就是说本申请所述的乳酸菌能够有效提高菌体的生长速度和菌体活力；从实施例6-8与实施例1的数据可以看出，随着小麦干酒精糟添加量增大，在同样地发酵周期内，菌体密度和代谢产物乳酸含量随之增加，说明小麦干酒精糟在乳酸菌发酵中起到至关重要的作用；另外通过代谢产物乳酸浓度检测也发现了使用本申请实例的乳酸菌培养基的菌液中乳酸浓度更丰富，另外实施例与对比例1培养基数据表明在没有使用葡萄糖、蛋白胨与牛肉浸粉的情况下，通过调控乳酸菌培养基配方组分配比，可有效提高菌体密度且降低培养基成本。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种乳酸菌培养基，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
小麦干酒精糟 0.2-1%、酵母浸粉 0.1-1%、糖蜜 1-10%、乙酸钠 0.2-1%、柠檬酸氢二胺0.1-1%、磷酸氢二钾 0.1-1%、硫酸镁 0.01-0.1%、硫酸锰 0.005-0.02%、吐温 0.01-0.5%、余量为水。
2.如权利要求1所述的乳酸菌培养基，其特征在于，所述乳酸菌培养基不含有葡萄糖、牛肉粉和蛋白胨。
3.如权利要求1所述的乳酸菌培养基，其特征在于，所述小麦干酒精糟的重量百分比含量为0.6-1%。
4.如权利要求1所述的乳酸菌培养基，其特征在于，所述乳酸菌培养基包括以下重量百分比的原料：
小麦干酒精糟 0.6%、酵母浸粉 0.2%、糖蜜 4%、乙酸钠 0.6%、柠檬酸氢二胺 0.4%、磷酸氢二钾 0.5%、硫酸镁 0.04%、硫酸锰 0.012%、吐温 0.2%、余量为水。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的乳酸菌培养基在发酵乳酸菌中的应用。
6.一种乳酸菌发酵培养方法，其特征在于，包括：
将乳酸菌接种至权利要求1-4任意一项所述的乳酸菌培养基中进行发酵培养。
7.如权利要求6所述的乳酸菌发酵培养方法，其特征在于，所述发酵培养的温度为30-37℃。
8.如权利要求6所述的乳酸菌发酵培养方法，其特征在于，在将乳酸菌接种至权利要求1-4任意一项所述的乳酸菌培养基中进行发酵培养之前，还包括：
将乳酸菌菌种置于MRS培养基中进行摇瓶培养。
9.如权利要求6所述的乳酸菌发酵培养方法，其特征在于，包括：
将乳酸菌转接至装有MRS培养基的摇瓶中静置培养进行活化，得到一级种子液；
将所述一级种子液接种到装有MRS培养基的摇瓶中，静置条件下发酵培养，得到二级种子液；
将所述二级种子液接种至权利要求1-4任意一项所述的乳酸菌培养基中进行发酵培养。
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