一种以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法技术

本发明专利技术的提供一种以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法，以利用动物软骨提取硫酸软骨素工艺所产生的工业废骨泥为基质，混合麸皮、水作为培养基，高温灭菌后接入枯草芽孢杆菌进行固体发酵，发酵物经干燥粉碎制得枯草芽孢杆菌。利用本发明专利技术方法能有效利用低成本下脚料废骨泥生产高附加值枯草芽孢杆菌，达到变废为宝目的，且工艺简单、成本低廉、易操作。本发明专利技术首次将硫酸软骨素生产工业废骨泥应用于发酵生产枯草芽孢杆菌，开辟了硫酸软骨素生产工业废骨泥的新的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物
，具体涉及一种以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法。
技术介绍
硫酸软骨素在软骨组织中是以蛋白多糖形式存在，蛋白多糖中硫酸软骨素多糖链与核心蛋白通过共价键连接(糖肽键)，而蛋白多糖的聚集体则通过次级键(氢键和盐键)形成。可见从动物软骨组织中提取硫酸软骨素必须要采取合适有效方法破坏多糖链与蛋白的共价结合，使多糖链与蛋白有效分离，多糖类硫酸软骨素才能高效提取。目前国内生产厂家常采用蛋白酶解蛋白+等电点沉淀蛋白的方法来进行蛋白解离。该步生产工艺会产生大量蛋白质沉淀，属于硫酸软骨素生产废弃物，称为废骨泥。废骨泥营养成分丰富，适宜微生物繁殖，常规室温放置2～3天即可发生腐败，产生恶臭气味，并产生大量废液，造成极大环境污染，是工业生产急需解决的问题。枯草芽孢杆菌，中华人民共和国农业部公告第2045号《饲料添加剂品种目录(2013)》已批准其可作为有益微生物(益生素)添加到饲料中使用。枯草芽孢杆菌种类很多，可产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用，降解鸡、猪饲料中一部分不能被完全消化吸收的纤维素、蛋白质，提高饲料利用率，增加养殖动物生长速度，还可避免这些不能被养殖动物利用的蛋白质排出体外，被微生物分解产生有毒有害的氨气；同时枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对动物致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用，可有效降低动物疾病发生率。现阶段，随着人们健康安全意识的增强，枯草芽孢杆菌作为绿色、安全、高效的益生菌饲料添加剂，需求量逐年增加。综上所述，一方面工业废骨泥含有大量蛋白质、氨基酸等营养成分，现实中面临如何充分利用废骨泥资源的问题；另一方面枯草芽孢杆菌需求量逐年增加，如果将两者有机结合起来，研究出易于操作、组成简单、便捷生产、成本低廉的废骨泥发酵生成枯草芽孢杆菌技术将有着重要的现实意义：既解决废弃物废骨泥环境污染，实现废物利用，又可以开辟一条更便捷、更低廉的枯草芽孢杆菌生产的道路。而目前利用废骨泥发酵生产枯草芽孢杆菌未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法，利用本方法能有效利用低成本下脚料废骨泥生产高附加值枯草芽孢杆菌，达到变废为宝目的。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法，以利用动物软骨提取硫酸软骨素工艺所产生的工业废骨泥为基质，混合麸皮、水作为培养基，高温灭菌后接入枯草芽孢杆菌进行固体发酵，发酵物经干燥粉碎制得枯草芽孢杆菌。所述废骨泥、麸皮、水的质量比为3～10∶10～30∶20～80；所述接入枯草芽孢杆菌接菌数量为5×105～5×106个/g培养基；所述固体发酵条件为温度35～37℃，发酵48～72h；优选地，所用废骨泥、麸皮、水质量比为3∶15∶30。优选地，所用枯草芽孢杆菌接菌数量为1×106个/g培养基。优选地，所用固体发酵条件为35～37℃条件下固体发酵60h。目前常用软骨素生产工艺为动物软骨经过清洗粉碎，加酶水解并结合等电点沉淀分离除蛋白，滤清液采用乙醇提取获得。分离除蛋白生产工艺会产生大量蛋白质沉淀，属于硫酸软骨素生产废弃物，称为废骨泥。废骨泥营养成分丰富，适宜微生物繁殖，常规室温放置2～3天即可发生腐败，产生恶臭气味，并产生大量废液，造成极大环境污染，是工业生产急需解决的问题。本专利技术人经过实践研究发现该废骨泥由于含有较多的多肽、氨基酸、微量元素等营养成分可以用于发酵生产枯草芽孢杆菌。本专利技术人用凯氏定氮法测定了该废骨泥中含氮量，并测定酸度和主要无机盐类，分别为：总氮≥12.1％、氨基氮≥2.3％，、氯化钠≤0.64％、骨渣≤3.5％、脂肪类≤1.3％、pH 6.5～7.0，结果显示硫酸软骨素生产工业废骨泥可为饲用枯草芽孢杆菌的培养提供氮源和无机盐等营养元素，在此基础上本专利技术研究发现仅需要添加麸皮作为碳源即可满足枯草芽孢杆菌发酵生产需要，而无需对硫酸软骨素生产废骨泥进行任何预处理，且适用于所有枯草芽孢杆菌菌株。本专利技术首次将硫酸软骨素生产工业废骨泥应用于发酵生产枯草芽孢杆菌，开辟了硫酸软骨素生产工业废骨泥的新的用途。此外，本专利技术还提供一种饲料添加剂，该饲料添加剂包含所述的枯草芽孢杆菌粉体制剂。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术解决了硫酸软骨素产生的工业废骨泥污染问题。初步统计每年全国硫酸软骨素产生含氮工业废水高达几十万吨，如此大量的废物，造成环境的极大污染。本专利技术开辟了该废骨泥的全新用途，将其用于发酵生产饲用枯草芽孢杆菌，变废为宝，不再产生任何废物或废水，绿色环保。不仅为企业减轻负担，而且还可以增加企业经济收益。(2)本专利技术工艺简单，易操作。本专利技术所用废骨泥无需经过预处理，直接添加麸皮即可满足枯草芽孢杆菌发酵生产需要。整个工艺流程简单，且工艺控制条件温和、设备要求较低、投资少、便于工业化大规模生产应用。(3)本专利技术方法成本低廉，可大幅降低枯草芽孢杆菌价格。利用动物软骨提取硫酸软骨素过程中产生的大量工业废弃物，其中含有较多的蛋白质、氨基酸等营养成分，以前都是作为废物排放，无经济价值。而添加的麸皮是小麦加工面粉后得到的副产品，，经济价值也不高，便宜易得。且原料无需经过任何处理，整体生产成本更为低廉。因为目前，枯草芽孢杆菌活菌制剂生产过程中一般用的培养基原料有：牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、淀粉、葡萄糖、尿素及其他无机盐，显然本专利技术方法发酵成本低廉的多。显然本专利技术方法可以大幅降低枯草芽孢杆菌价格。(4)所得枯草芽孢杆菌菌粉有效活菌高。发酵后不用再添加固形物直接干燥蒸发粉碎后即可得菌粉。按照GB/T 26428-2010《饲用微生物制剂中枯草芽孢杆菌的检测》方法检测枯草芽孢杆菌数量达到6～18×1010个/g。可用于动物饲料及微生物菌肥，促进绿色生态农业的发展，产生良好的经济效益和社会效应。附图说明图1为不同培养时间对枯草芽孢杆菌菌数的影响。图2为不同接菌量对枯草芽孢杆菌菌数的影响。具体实施方式下面结合具体试验方法和附图对本专利技术的技术方案及其所产生的技术效果进行进一步的阐述，下述说明仅是为了解释本专利技术，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。本专利技术中所使用的方法如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的试验材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例所用的废骨泥为以动物软骨提取硫酸软骨素工艺所产生的废液废渣常规过滤后的得到的。实施例1：按照废骨泥、麸皮、水的质量比3∶20∶60配制固体发酵培养基100kg，搅拌均匀后，120℃高温灭菌20min，按5×105个/g培养基接入枯草芽孢杆菌，35～37℃固体发酵48h，发酵过程分两阶段：1-8h采用静止培养，8h后通过无菌风控制温度35～37℃，每间隔6h开启搅拌20rpm时间10min。发酵48h后，收集发酵产物。50～60℃干燥至含水率低于8％时，粉碎过80目筛制得饲用枯草芽孢杆菌。按照GB/T 26428-2010《饲用微生物制剂中枯草芽孢杆菌的检测》方法检测枯草芽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法，其特征是，以利用动物软骨提取硫酸软骨素工艺所产生的废骨泥为基质，混合麸皮、水作为培养基，高温灭菌后接入枯草芽孢杆菌进行固体发酵，发酵物经干燥粉碎制得枯草芽孢杆菌；所述废骨泥、麸皮、水的质量比为3～10∶10～30∶20～80；所述接入枯草芽孢杆菌接菌数量为5×105～5×106个/g培养基；所述固体发酵，条件为温度35～37℃，发酵48～72h。

【技术特征摘要】
1.一种以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法，其特征是，以利用动物软骨提取硫酸软骨素工艺所产生的废骨泥为基质，混合麸皮、水作为培养基，高温灭菌后接入枯草芽孢杆菌进行固体发酵，发酵物经干燥粉碎制得枯草芽孢杆菌；所述废骨泥、麸皮、水的质量比为3～10∶10～30∶20～80；所述接入枯草芽孢杆菌接菌数量为5×105～5×106个/g培养基；所述固体发酵，条件为温度35～37℃，发酵48～72h。2.如权利要求1所述的以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯草芽孢杆菌的方法，其特征是，所用废骨泥、麸皮、水质量比为3∶15∶30。3.如权利要求1所述的以硫酸软骨素生产工业废骨泥为原料固体发酵生产枯...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜龙祥，石苑婷，吕伟杨，
申请(专利权)人：香河县龙津生物工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13