一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种维生素k2(MK‑7型)的发酵方法，使用的菌种为纳豆芽孢杆菌，培养基采用浓配方，发酵过程中流加葡萄糖，有效补充菌体生长所需的营养，发酵过程中补加磷酸、氨水，分阶段分阶段严格控制pH，有效保障菌体生长代谢最适PH，通过调节转速、空气流量、罐压分阶段控制溶氧，有效提高氧的利用率减少氧对菌体细胞损伤，流加葡萄糖后，发酵液总糖浓度控制在0.3‑0.7％左右，在这个范围内菌丝的正常生长且代谢稳定，本发明专利技术可将维生素k2(MK‑7型)发酵单位提高至80mg/L，既能显著提高发酵单位，又为维生素k2(MK‑7型)的发酵产业化提供一个良好的方法。

A fermentation method of vitamin K 2 (MK-7 type)

The invention discloses a fermentation method of vitamin K2 (MK \u2011 7 type). The strain used is Bacillus natto, the culture medium adopts concentrated formula, glucose is added in the fermentation process to effectively supplement the nutrition needed for the growth of the bacteria, phosphoric acid and ammonia are added in the fermentation process, the pH is strictly controlled in stages and stages, and the optimal pH for the growth and metabolism of the bacteria is effectively guaranteed by adjusting the speed and air The dissolved oxygen is controlled by flow and tank pressure in stages to effectively improve the utilization rate of oxygen and reduce the damage of oxygen to bacterial cells. After glucose is added, the total sugar concentration of fermentation broth is controlled at about 0.3-0.7%. In this range, the mycelium can grow normally and metabolize stably. The invention can increase the fermentation unit of vitamin K2 (MK-7) to 80mg / L, which can significantly improve the fermentation unit and vitamin K2 (MK) The fermentation industrialization of \u2011 7 type) provides a good method.

【技术实现步骤摘要】
一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法
：本专利技术属于微生物发酵
，尤其涉及一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法。
技术介绍
：K族维生素是人体必需的四种脂溶性维生素之一，按照来源不同可以分为k1和k2两种，其中，k1主要来源于植物，也称叶绿醌，k2主要来源于微生物也称甲萘醌。因其在食品中量极少。素有“铂金维生素”之称，在骨质疏松症的预防和治疗方面具有显著的效果，被科为“第四代抗骨质疏检产品”；还可防止肝硬化肝纤推化转化为肝癌，促进肝细胞再生；同时在预贴和治疗的金森在方面也其行定的疗效。天然维生素K2，为MK-7型，仅能通过微生物发酵法获得，相比通过化学合成的维生素K2，天然维生素K2活性更高。为满足天然维生素K2不断增长的市场需求、克服化学法来源维生素K2的缺点，市场上急需通过微生物发酵规模化生产天然维生素K2。目前，利用微生物发酵生产维生素K2主要包括利用纳豆芽孢杆菌、黄杆菌、乳酸菌等，本专利技术所采用的菌种为纳豆芽孢杆菌，属于枯草牙孢杆菌(Bacillussubtilis)，该菌为美国FDA公布的40种益生菌之一，食用安全，是维生素K2生产的优良菌种。但是，采用纳豆芽孢杆菌发酵发酵水平不高，CN201410472873.2，CN104328064A采用新型供氧策略优化菌种发酵工艺，并进行发酵罐放大，最终维生素K2产量达到60.54mg/L。此外，维生素K2产业化难度较大，目前报道较少。
技术实现思路
：针对上述问题，本专利技术要解决的技术问题是提供一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法。本专利技术的一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法，使用的菌种为纳豆芽孢杆菌，包括以下步骤：(1)将保存在甘油管的菌株接入固体培养基中进行菌种活化，37℃培养箱中培养，20～28h，连续活化两代，固体培养基配方为：葡萄糖3％L，蛋白胨2％，NaCl0.5％，酵母膏0.5％，琼脂2％，溶剂为水；(2)利用灭菌后的生理盐水将斜面上的菌洗下，接入装有种子培养基的种子罐中，种量0.1％(v/v)，通气量0.5～1.0vvm，搅拌转速200～400rpm，罐温35～37℃，培养18～24h，获得种子液，种子培养基配方为葡萄糖1-5％，蛋白胨2-8％，K2HPO40.1-0.2％，LKH2PO40.01-0.1％NaCl0.2-0.4％，MgSO4·7H2O0.01-0.1％，溶剂为水；(3)将种子液接入装有发酵培养基的发酵罐中，接种量5～10％(v/v)，发酵过程中温度35～37℃，起始通气量0.5～2.0VVM，罐压0.04～0.07Mpa，培养72-120h，发酵生产维生素K2，发酵培养基配方为葡萄糖4-6.0％，甘油1-4.0％，酵母粉0.5-1.5％，大豆蛋白胨0.5-1.5％，NaCl0.2-0.35％，KH2PO40.05-0.1％，MgSO4·7H2O0.05-0.15％，溶剂为水；所述发酵方法采用浓配方高密度发酵，该方法的发酵条件为：S1、发酵培养基配方:葡萄糖4-6.0％，甘油1-4.0％，酵母粉0.5-1.5％，大豆蛋白胨0.5-1.5％，NaCl0.2-0.35％，KH2PO40.05-0.1％，MgSO4·7H2O0.05-0.15％，溶剂为水；S2、发酵过程中温度35～37℃，起始通气量0.5～0.8VVM，起始罐压0.04～0.06Mpa，起始搅拌转速100～250rpm；S3、分阶段溶氧控制：发酵培养基灭菌至121℃保压时，校正溶氧0％，移种后刚开始发酵培养时校正溶氧100％，发酵过程中逐渐调高通气量、转速与罐压使溶氧在0-10h不低于30％，在11-24h控件控制5-15％，在25-60h控制20～40％，在61h后控制40～60％之间，转速最高转速最高650rpm，通气量最大2.0VVM，最小0.5VVM，罐压最高0.07Mpa、最小0.04Mpa；S4、分阶段严格控制pH：发酵0-10h，开始补加氨水，控制pH6.5～6.8，发酵10-24h，补加磷酸或氨水，控制pH7.0～7.2，发酵24-60h，补加磷酸或氨水，控制pH7.5～7.8，发酵60h后，补加磷酸或氨水，控制pH8.0～8.5；S5、发酵24h后，开始流加葡萄糖，使发酵液总糖浓度控制在0.3-0.7％，直到发酵结束；S6、发酵培养期72-120h后放罐。优选的，所述发酵培养基优选配方为葡萄糖6.0％，甘油3.0％，酵母粉1.2％，大豆蛋白胨1.2％，NaCl0.28％，KH2PO40.05％，MgSO4·7H2O0.05％，溶剂为水，pH7.0～7.2。本专利技术有益效果：本专利技术提供一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法，在该方法中使用的菌种为纳豆芽孢杆菌，本专利技术培养基采用浓配方，发酵过程中流加葡萄糖，能够有效补充菌体生长所需的营养；发酵过程中补加磷酸、氨水，分阶段分阶段严格控制pH，能有效保障菌体生长代谢最适PH；发酵过程中，通过调节转速、空气流量、罐压分阶段控制溶氧，能有效提高氧的利用率减少氧对菌体细胞损伤。流加葡萄糖后，发酵液总糖浓度控制在0.3-0.7％左右，在这个范围内菌丝的正常生长且代谢稳定，过低和过高都影响正常代谢。现有维生素k2(MK-7型)的发酵技术中，维生素k2(MK-7型)的发酵单位约为60mg/L左右，本专利技术发酵方法可将发酵单位提高至80mg/L。因此，本专利技术既能显著提高维生素k2(MK-7型)的发酵单位，又为维生素k2(MK-7型)的发酵产业化提供一个良好的方法。附图说明：图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式：为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过具体实施例来描述本专利技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本实施例的一种一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法，使用的菌种为纳豆芽孢杆菌，包括以下步骤：(1)将保存在甘油管的菌株接入固体培养基中进行菌种活化，37℃培养箱中培养，20～28h，连续活化两代，固体培养基配方为：葡萄糖3％L，蛋白胨2％，NaCl0.5％，酵母膏0.5％，琼脂2％，溶剂为水；(2)利用灭菌后的生理盐水将斜面上的菌洗下，接入装有种子培养基的种子罐中，种量0.1％(v/v)，通气量0.5～1.0vvm，搅拌转速200～400rpm，罐温35～37℃，培养18～24h，获得种子液，种子培养基配方为葡萄糖1-5％，蛋白胨2-8％，K2HPO40.1-0.2％，LKH2PO40.01-0.1％NaCl0.2-0.4％，MgSO4·7H2O0.01-0.1％，溶剂为水；(3)将种子液接入装有发酵培养基的发酵罐中，接种量5～10％(v/v)，发酵过程中温度35～37℃，起始通气量0.5～2.0VVM，罐压0.04～0.07Mpa，培养72-120h，发酵生产维生素K2，发酵培养基配方为葡萄糖4-6.0％，甘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法，使用的菌种为纳豆芽孢杆菌，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)将保存在甘油管的菌株接入固体培养基中进行菌种活化，37℃培养箱中培养，20～28h，连续活化两代，固体培养基配方为：葡萄糖3％L，蛋白胨2％，NaCl 0.5％，酵母膏0.5％，琼脂2％，溶剂为水；/n(2)利用灭菌后的生理盐水将斜面上的菌洗下，接入装有种子培养基的种子罐中，种量0.1％(v/v)，通气量0.5～1.0vvm，搅拌转速200～400rpm，罐温35～37℃，培养18～24h，获得种子液，种子培养基配方为葡萄糖1-5％，蛋白胨2-8％，K

【技术特征摘要】
1.一种维生素k2(MK-7型)的发酵方法，使用的菌种为纳豆芽孢杆菌，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将保存在甘油管的菌株接入固体培养基中进行菌种活化，37℃培养箱中培养，20～28h，连续活化两代，固体培养基配方为：葡萄糖3％L，蛋白胨2％，NaCl0.5％，酵母膏0.5％，琼脂2％，溶剂为水；
(2)利用灭菌后的生理盐水将斜面上的菌洗下，接入装有种子培养基的种子罐中，种量0.1％(v/v)，通气量0.5～1.0vvm，搅拌转速200～400rpm，罐温35～37℃，培养18～24h，获得种子液，种子培养基配方为葡萄糖1-5％，蛋白胨2-8％，K2HPO40.1-0.2％，LKH2PO40.01-0.1％NaCl0.2-0.4％，MgSO4·7H2O0.01-0.1％，溶剂为水；
(3)将种子液接入装有发酵培养基的发酵罐中，接种量5～10％(v/v)，发酵过程中温度35～37℃，起始通气量0.5～2.0VVM，罐压0.04～0.07Mpa，培养72-120h，发酵生产维生素K2，发酵培养基配方为葡萄糖4-6.0％，甘油1-4.0％，酵母粉0.5-1.5％，大豆蛋白胨0.5-1.5％，NaCl0.2-0.35％，KH2PO40.05-0.1％，MgSO4·7H2O0.05-0.15％，溶剂为水；
所述发酵方法采用浓配方高密度发酵，该方法的发酵条件为：
S1、发酵培养基配方:葡萄糖4-6.0％，甘油1-4.0％，酵母粉0.5-1.5％，大豆蛋白胨0.5-1.5％，NaCl0.2-0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张茂华，蒋永飞，蔡秀平，吴耀美，苏元佳，
申请(专利权)人：福建康鸿生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35