一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法技术

一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法，该方法是以补料摇床为基础，增设功能性虹吸导管固体培养连接器使多只摇瓶串连，从第一只培养瓶加入目标菌株开始，由虹吸导管连通构成固液交替发酵至最后一只摇瓶结束，进而获得有目的的快速多次培养。本发明专利技术的方法可用于驯化分离高酒精度酵母以及制备食物营养饮料，其中功能性虹吸导管所用的材料、管径大小、导管的长度、导管内载体成分配制等对目标菌株培养有关键性影响，因此虹吸导管可根据不同使用专一设计；本发明专利技术为利用补料摇床从事微生物菌株驯化、分离与纯化提供新的技术手段，适合广泛应用于食品、医药、饲料和生物制品等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法
本专利技术涉及生物学研究的技术方法与摇床设备制造领域，尤其涉及一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法。
技术介绍
摇床是利用三角摇瓶振荡发酵研究微生物的重要工具，历史悠久应用广泛。补料摇床目的是通过及时向三角摇瓶内补加营养和调整瓶内发酵液PH改善发酵环境延长发酵时间，增加发酵产物；补料赋予传统摇床新的功能。菌种驯化、分离与纯化是微生物培养研究的重要技术手段，三者即独立又相互关联。驯化是第一位，运用达尔文生物进化理论“环境选择，适者生存”为基础，分为三个不同生态位调整过程，第一生态位调整是保持原始营养状态下(菌泥)室内先液体培养使菌株得到恢复，再固体培养用肉眼可以识别，使新环境下适应菌株得到恢复，不适应的菌株被淘汰。第二生态位调整是根据需要改变培养基环境，适应生存使更多菌株被分离淘汰；第三生态位调整是通过再次改变培养环境选择个体菌株并激发其工作能力用于生产。每一过程都是固体培养与液体摇床发酵分别交替进行并反复多次。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法，是一种全新的培养方法，利用多功能虹吸导管和补料摇床，在导管里设置固体培养基再连接摇瓶，使目前固液分别交替培养操作融合在摇床上一次完成，根据需要选择设计虹吸导管，是对补料摇床应用的重大技术改进。本专利技术通过以下方案实现：一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法，以补料摇床为基础，所述的补料摇床含有多只摇瓶，摇瓶内设置培养液，将相邻两只摇瓶用功能性虹吸导管固体培养连接器连接，最终使多只摇瓶依次串连，所述的功能性虹吸导管固体培养连接器包括虹吸导管，在虹吸导管的两端设置有针头，分别插入相邻两只摇瓶内且与培养液液面不接触，虹吸导管内设置有吸附载体和固态培养基，仅在第一只摇瓶内加入目标菌株，通过补料摇床振荡从而实现固液交替培养，在最后一只摇瓶中获得产品。上述技术方案中，虹吸导管可以采用硅胶管、医用塑料管、不锈钢管、玻璃管等；内径通常为0.25～5.0mm，管线长通常为30～300mm，导管两端用针头为8～20号针头，针柄长度25～150mm；虹吸导管内的吸附载体材料包括棉线、脱脂棉、纳米人造纤维、吸水凝胶、琼脂等；但是功能性虹吸导管所用的材料、管径大小、导管的长度、针头尺寸、导管内载体成分配制等对目标菌株培养均有关键性影响，因此虹吸导管可根据不同使用目的进行专一设计；本专利技术方法用于驯化分离高酒精度酵母时，所述的虹吸导管采用内径3～6mm硅胶管，长度50mm；管内吸附材料选用脱脂棉，导管内营养基与培养方向下游对应瓶内营养液一致，针头选用内径0.45mm注射器针头,针柄长度30～50mm；各摇瓶内设置营养液，且沿培养方向各摇瓶内葡萄糖浓度递增，整体灭菌后，在第一只摇瓶内加入目标菌种南阳酵母，23～25℃进行振荡培养，最终在最后一只摇瓶内获得高酒精度酵母。当本专利技术用于制备食物营养饮料时，所述的虹吸导管采用内径5～8mm食用级塑料管，虹吸导管的长度沿培养方向依次为(mm):60，70，80，90，100；管内吸附材料选用琼脂2％，各导管内营养基与培养方向下游对应瓶内营养液一致；针头选用内径0.5mm注射器针头，针柄的长度为20～30mm；各摇瓶内设置营养液，且沿培养方向摇瓶内蔗糖浓度、硒浓度、铬浓度均递增，整体灭菌后，在第一只摇瓶内加入啤酒酵母，25～28℃，进行振荡培养，最终在最后一只摇瓶内获得食物营养饮料。本专利技术中所述的补料摇床优选采用上海智城分析仪器制造有限公司ZWYB-292型补料摇床，是一款限位6瓶发酵、双显大屏触摸控制面板、闭环微量脉冲精准补料，保持生物培养环境在最佳控制状态；PH控制，营养补料，温度，转速连续可调；其中PH控制和营养补料分别采用微量电磁泵控制，精度达微毫升级；采用的双显大屏触摸控制器实现人机操作，直观，便捷，实时显示6个摇瓶反应器的六条PH值与生长对应曲线和微量调酸过程曲线，具有发酵过程时实在线观察、记录、保存、比对分析，数据远程输出等先进功能(如图1)。本专利技术有益之处在于：1)简化菌种驯化操作过程，目前菌株驯化仍然采用平皿固体培养挑选得到目标菌株后再进行液体培养，反复多次交替完成。如果某株细菌每次驯化发酵需要24小时，驯化培养6次，菌种液体发酵培养后再转接固体培养，然后再选择菌株进入下一次液体培养，如此反复全部完成时间至少需要二周甚至更长；而采用虹吸导管连接器技术，首先选择合的导管材料类型，确定导管内吸附载体材料导管直径及长度和导管针头的型号，每一段导管都放入设置的固体培养基，驯化培养6次，菌种转接只要1次，而表观适应驯化只要3～5天。2)可标准化操作并节省实验成本，将虹吸导管内配制固体培养基，一次性严格操作，批量生产，制成标准生化试剂盒，密封保存，重复操作，减少人为实验误差，节省大量实验器材。3)功能虹吸导管补料摇床，在导管里设置固体培养基，使目前固液交替分别培养融合在摇床上一次完成，虹吸导管是对补料摇床应用的重大技术改进，为摇床开发产品应用带来新的市场发展空间，适合广泛应用于食品、医药、饲料和生物制品等领域。综上所述，本项专利技术的创新之处在于：1)通过虹吸导管固体培养连接器，使菌种驯化，分离，纯化固液体交替分别培养操作，简化在摇床上融为一体，并一次接种连续多次发酵，直至获得高质量产品；2)用达尔文生物进化理论为指导基础“环境选择适者生存”，虹吸导管内固体培养基为严格设置，用作连接器的导管长度、导管材料，针头孔径大小，管内培养基载体配制等对驯化培养酵母菌、细菌，霉菌，放线菌及病毒等微生物选择适应有关键作用，应用领域十分广泛。3)功能导管连接器作为菌种选育新技术，被制成标准化制剂盒可贮存海量生物技术信息，便于通用交换菌种资源，因此好的菌种驯化，分离与纯化不仅取决于菌种本身，也取决于采用的哪一种补料摇床虹吸导管连接器，极大提升分析摇床的应用效果，填补分析摇床的技术空白。附图说明图1是补料摇床的结构示意图；图2是本专利技术方法实施示意图；图3是各摇瓶间虹吸导管的连接方式示意图；图4是功能性虹吸导管固体培养连接器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的方法做进一步说明。本专利技术一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法，以补料摇床为基础，所述的补料摇床含有多只摇瓶，摇瓶内设置培养液，将相邻两只摇瓶用功能性虹吸导管固体培养连接器连接，最终使多只摇瓶依次串连，所述的功能性虹吸导管固体培养连接器包括虹吸导管，在虹吸导管的两端设置有针头，分别插入相邻两只摇瓶内且与培养液液面不接触，虹吸导管内设置有吸附载体和固态培养基，仅在第一只摇瓶内加入目标菌株，通过补料摇床振荡从而实现固液交替培养，在最后一只摇瓶中获得产品。本专利技术可以在ZWYB-292型补料摇床(图1)基础上增加功能性虹吸导管固体培养连接器(连接后如图2)11～15，连接方法是先在摇瓶2-Ⅰ的瓶口2-3胶帽上插入虹吸导管针头一端，另一端插在摇瓶2-Ⅱ的瓶口2-3胶帽上，构成虹吸导管Ⅰ，同样的将各相邻摇瓶依次连接至构成虹吸导管Ⅰ～Ⅴ。使用时只在摇瓶2-Ⅰ中加入菌种，通过虹吸导管固体培养连通器的针头两两插入发酵瓶口2-3-Ⅰ～2-3-Ⅵ串连，构成摇瓶液体发酵与虹吸导管固体发酵交替，最终在摇瓶2-Ⅵ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法，其特征在于，以补料摇床为基础，所述的补料摇床含有多只摇瓶，摇瓶内设置培养液，将相邻两只摇瓶用功能性虹吸导管固体培养连接器连接，最终使多只摇瓶依次串连，所述的功能性虹吸导管固体培养连接器包括虹吸导管，在虹吸导管的两端设置有针头，分别插入相邻两只摇瓶内且与培养液液面不接触，虹吸导管内设置有吸附载体和固态培养基，仅在第一只摇瓶内加入目标菌株，通过补料摇床振荡从而实现固液交替培养，在最后一只摇瓶中获得产品。

【技术特征摘要】
1.一种用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法，其特征在于，以补料摇床为基础，所述的补料摇床含有多只摇瓶，摇瓶内设置培养液，将相邻两只摇瓶用功能性虹吸导管固体培养连接器连接，最终使多只摇瓶依次串连，所述的功能性虹吸导管固体培养连接器包括虹吸导管，在虹吸导管的两端设置有针头，分别插入相邻两只摇瓶内且与培养液液面不接触，虹吸导管内设置有吸附载体和固态培养基，仅在第一只摇瓶内加入目标菌株，通过补料摇床振荡从而实现固液交替培养，在最后一只摇瓶中获得产品。2.如权利要求1所述的用于酵母菌的虹吸导管补料摇床培养方法，其特征在于，用于驯化分离高酒精度酵母，所述的虹吸导管采用内径3～6mm硅胶管，长度50mm；管内吸附材料选用脱脂棉，导管内营养基与培养方向下游对应瓶内营养液一致，针头选用内径0.45mm注射器针头,针柄长度30～50mm；各摇瓶内设置营养液，且沿培养方向各摇瓶内葡萄糖浓度递...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，沈水兴，沈昊，刘政，
申请(专利权)人：上海智城分析仪器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31