饲用乳酸菌的培养方法技术

本发明专利技术提供饲用乳酸菌的培养方法，属于微生物技术领域，将活化后的饲用乳杆菌种子液接种到pH为6.3‑6.7、含有乳清蛋白水解物的发酵培养基中进行震荡培养，获得饲用乳杆菌发酵液；其中乳清蛋白水解物为：将乳清蛋白用含有D构型酸的盐酸溶液酸水解。本发明专利技术培养方法能实现高密度培养，所用发酵培养基能够阻止氧对饲养乳酸菌的伤害，为饲用乳酸菌提供更多的ATP，延长发酵培养基对饲用乳酸菌的生长需要，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量，实现高密度培养。

【技术实现步骤摘要】
饲用乳酸菌的培养方法
本专利技术属于微生物
，具体涉及饲用乳酸菌的培养方法。
技术介绍
进入新世纪，我国的畜禽养殖业有了飞速的发展。规模化养殖进程越来越快，科技养殖也有了广泛的应用。但是养殖业一直以来存在的弊端却没有得到很好的解决。如抗生素长期滥用导致的药物残留和细菌耐药性，对人类的健康潜在着很大的危害。再者在畜禽养殖中产生的粪便和污水，如果没有妥善的处理或利用，则会严重的污染环境，影响人类的生存。微生态学理论的提出和深入研究，是解决养殖业存在问题的主要手段，逐渐受到人们的重视。微生态制剂以其无残留、无毒副作用、无耐药性、成本低、效果显著、对环境无污染等特点，逐渐得到养殖界的认同。乳酸菌具有改善肠道微生态环境、增加营养物质利用率、提高动物机体免疫力等多种生物学功能，已被广泛的应用于发酵食品、动物饲料和保健食品中。乳酸菌是生产微生物发酵饲料过程中使用最广泛也是最常用的一类菌。我国农业部允许用作饲料添加剂的乳酸菌有：干酪乳杆菌、植物乳杆菌、粪链球菌、屎链球菌、乳酸片球菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、唾液乳杆菌等。乳酸菌是肠道内的正常菌群，它们通过降解碳水化合物生成乳酸和其他有机酸使肠道环境的pH下降从而抑制其他微生物杂菌的生长繁殖，抵抗革兰氏阴性致病菌，维持肠道中正常的生态平衡；增强体液免疫和细胞免疫，增强抗感染能力，增加机体肠黏膜的免疫调节活性，降解氨、吲哚、粪臭素等有害物质，并可产生一种特殊的抗菌活性蛋白-乳酸菌素，能有效抑制大肠杆菌和沙门氏菌的生长。乳酸菌的生产主要通过液体培养，但由于乳酸菌对营养和培养条件要求比较苛刻，并且在生长过程中不断消耗营养底物和产生有机酸等代谢产物，抑制了菌体自身的生民繁殖，采用常规方法培养时培养液中的活菌数一般只能达到107～109cfu/mL，较低的生物量制约了乳酸菌的工业化生产及应用。高密度培养(HDC)是提高微生物产量的有效途径和手段，由于不同菌种(或菌株)所能达到的最高菌体浓度相差较大目前对高密度培养没有确切定义，一般是指在液体发酵培养中，采用一定的技术手段和设备将菌体密度提高到常规培养数倍以上的培养技术。相对于普通陪养，高密度培养的优势在于可减少培养体积、缩短生产周期，获得较高的目标菌体密度，减少动力消耗从而降低生产成本。乳酸菌的高密度培养已广泛应用于乳制品行业而在词料行业中的研究和应用才刚刚起步，仍有诸多技术难题尚待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能实现高密度培养的饲用乳酸菌发酵培养基，其所用培养基能够阻止氧对饲养乳酸菌的伤害，为饲用乳酸菌提供更多的ATP，延长发酵培养基对饲用乳酸菌的生长需要，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：饲用乳酸菌的培养方法，将活化后的饲用乳杆菌种子液接种到pH为6.3-6.7、含有乳清蛋白水解物的发酵培养基中进行震荡培养，获得饲用乳杆菌发酵液；其中乳清蛋白水解物为：将乳清蛋白用含有D构型酸的盐酸溶液酸水解。本专利技术培养方法能实现高密度培养，所用培养基用乳清蛋白水解过程中D构型酸的存在能够增加酸水解过程中D-型氨基酸的生成，而D-型氨基酸和一定聚合度的菊粉的存在使得到的乳清蛋白酸水解物能被饲用乳酸菌中存在的异型乳酸菌利用，而产生中间产物乙酰磷酸被转化成乙酸，即一分子葡萄糖产生两分子的三磷酸腺苷，这使得在发酵培养基内营养物质不变的情况下为饲用乳酸菌提供更多的ATP，延长发酵培养基对饲用乳酸菌的生长需要，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量，实现高密度培养。作为优选，盐酸溶液浓度为3.5-4.5mol/L，盐酸溶液中含有0.22-0.25mMD构型酸。作为优选，D构型酸选自D-酒石酸、D-二乙酰酒石酸、D-扁桃酸或D-樟脑酸。作为优选，乳清蛋白水解物的制备方法为：1)向乳清蛋白中加入乳清蛋白重量的5.8-8.0％的菊粉，混合均匀得混合料；2)按料液比为1:4.2-5.8向步骤1得混合料中加入所述的盐酸溶液，混合均匀后在95-105℃下冷凝回流10-15h进行酸水解，即得乳清蛋白水解物。该制备方法得到的乳清蛋白水解物具有较高的营养价值，其中还含有呈鲜味的氨基酸谷氨酸和天冬氨酸及呈甜味的氨基酸丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸，能够提高饲用乳酸菌对培养基的利用率，培养饲用乳酸菌的培养基也可以直接用于饲料中，能够提高饲养动物的摄食率。作为优选，饲用乳杆菌种子液的制备方法为：将冷冻保藏的饲用乳杆菌接种于MRS液体培养基中，于35-40℃培养10-15h，连续活化三代后，即得种子液。作为优选，发酵培养基含有乳清蛋白水解物20-32g/L、酵母粉2-6g/L、葡萄糖14-25g/L、缓冲盐5-10g/L、Mg2+水溶性化合物0.3-0.5g/L、Fe2+水溶性化合物0.1-0.3g/L、MnSO40.04-0.06g/L；所述Mg2+水溶性化合物为MgSO4、MgCl2和MgCO3和Mg(OH)2；所述Fe2+水溶性化合物为FeSO4、FeCl2、FeCO3和(NH4)2Fe(SO4)2；所述缓冲盐选自磷酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐或碳酸盐。该培养基中各组分的浓度和比例适当，碳源和氮源的比例，能够满足乳酸菌的生长需要，进而配合适当的培养条件而实现乳酸菌的高密度培养，同时该培养基采用乳清蛋白水解物部分替代乳酸菌培养基中的氮源，生产成本低，培养效果好。作为优选，发酵培养的条件为：种子液的接种量为1.8-2.3v/v％，震荡培养温度为30-38℃、转速为100-120rpm、时间为14-16h。作为优选，菊粉的聚合度为12-22。该聚合度的菊粉在乳清蛋白的水解过程中部分水解成葡萄糖，为饲养乳酸菌提供碳源，未被水解的菊粉在饲养乳酸菌发酵初期能够在培养基的表面能形成微晶体，微晶体之间相互作用能够阻止氧对饲养乳酸菌的伤害，且未被水解的菊粉能随着饲养乳酸菌发酵产生有机酸的增加而溶于水中水解成葡萄糖和果糖，能持续为饲养乳酸菌提供营养物质，提高饲用乳酸菌的繁殖数量；此外，乳清蛋白酸水解物含有，而该聚合度的菊粉和D-型氨基酸的存在使得到的乳清蛋白酸水解物能被饲用乳酸菌中存在的异型乳酸菌利用，而产生中间产物乙酰磷酸被转化成乙酸，即一分子葡萄糖产生两分子的三磷酸腺苷，这使得在发酵培养基内营养物质不变的情况下为饲用乳酸菌提供更多的ATP，延长发酵培养基对饲用乳酸菌的生长需要，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量，实现高密度培养。进一步优选，菊粉的聚合度为15-18；菊粉含有2.7-3.5％的γ-菊粉。该聚合度的菊粉能够使得发酵培养基的培养效果达到最佳，菌体密度提高1个对数级，活菌数可达1010cfu/mL，实现高密度培养；同时γ-菊粉中含有较多分子内氢键，具有较低的溶解度，这使得乳清蛋白水解物中残余的菊粉在饲养乳酸菌发酵的过程中能逐步水解，持续为饲养乳酸菌发酵提供营养物质，提高饲用乳酸菌的酸胁迫抗性和繁殖数量，活菌数可达1011cfu/mL。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1)本专利技术培养方法能实现高密度培养，所用培养基中各组分的浓度和比例适当，碳源和氮源的比例，能够满足乳酸菌的生长需要，进而配合适当的培养条件而实现乳酸菌的高密度培养，同时该培养基采用乳清蛋白水解物部分替代乳酸菌培养基中的氮源，生产成本低，培养效果好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.饲用乳酸菌的培养方法，其特征在于：将活化后的饲用乳杆菌种子液接种到pH为6.3‑6.7、含有乳清蛋白水解物的发酵培养基中进行震荡培养，获得饲用乳杆菌发酵液；所述乳清蛋白水解物为：将乳清蛋白用含有D构型酸的盐酸溶液酸水解。

【技术特征摘要】
1.饲用乳酸菌的培养方法，其特征在于：将活化后的饲用乳杆菌种子液接种到pH为6.3-6.7、含有乳清蛋白水解物的发酵培养基中进行震荡培养，获得饲用乳杆菌发酵液；所述乳清蛋白水解物为：将乳清蛋白用含有D构型酸的盐酸溶液酸水解。2.根据权利要求1所述的饲用乳酸菌的培养方法，其特征在于：所述盐酸溶液浓度为3.5-4.5mol/L，所述盐酸溶液中含有0.22-0.25mMD构型酸。3.根据权利要求1或2所述的饲用乳酸菌的培养方法，其特征在于：所述D构型酸选自D-酒石酸、D-二乙酰酒石酸、D-扁桃酸或D-樟脑酸。4.根据权利要求1所述的饲用乳酸菌的培养方法，其特征在于：所述乳清蛋白水解物的制备方法为：1)向乳清蛋白中加入乳清蛋白重量的5.8-8.0％的菊粉，混合均匀得混合料；2)按料液比为1:4.2-5.8向步骤1得混合料中加入所述的盐酸溶液，混合均匀后在95-105℃下冷凝回流10-15h进行酸水解，即得乳清蛋白水解物。5.根据权利要求1所述的饲用乳酸菌的培养方法，其特征在于：所述饲用乳杆菌种子液的制备方法为：将冷冻保藏的饲...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄拥亮，
申请(专利权)人：黄拥亮，
类型：发明
国别省市：河南,41