硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用和硫酸镁发酵培养基及方法技术

本发明专利技术属于本发明专利技术属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种硫酸镁发酵培养基和提高杆菌霉素D产量的方法及应用。本发明专利技术提供了硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用，本发明专利技术硫酸镁中的镁离子可以促进芽孢杆菌的杆菌霉素D合成酶基因表达，以此来提高杆菌霉素D的产量。实施例结果表明：在常规的发酵培养基中添加硫酸镁可以显著提高枯草芽孢杆菌的杆菌霉素D的产量，枯草芽孢杆菌发酵液中的杆菌霉素D的含量为691.87

【技术实现步骤摘要】
硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用和硫酸镁发酵培养基及方法


[0001]本专利技术属于微生物发酵
，具体涉及硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用和硫酸镁发酵培养基及方法。

技术介绍

[0002]黄曲霉毒素是一类由黄曲霉、特曲霉、寄生曲霉等霉菌分泌的含有一个双呋喃环和一个香豆素的次级代谢物，是目前发现的自然界中毒性最强、危害最大的霉菌毒素；它具有强烈的致癌、致畸、致突变性等，广泛存在于粮食及食品中，如花生、玉米和奶制品、饲料等。因此，采取有效措施抑制黄曲霉毒素污染十分必要。大量研究也证实，很多细菌、放线菌以及藻类等都可以降解黄曲霉毒素。枯草芽孢杆菌合成、分泌的抗菌物质是具有表面活性的一类抗菌脂肽，而杆菌霉素D是抑制黄曲霉最强且唯一的一种抗生素，具有毒性小，抗菌谱广等特点备受关注。
[0003]但是，现有技术中利用枯草芽孢杆菌在酵母膏、L
‑
谷氨酸、葡萄糖制备的常规培养基进行发酵培养时杆菌霉素D的产量低。目前还未报道哪些物质能够提高杆菌霉素D产量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供了硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用，在基础培养基中添加硫酸镁后对枯草芽孢杆菌进行发酵培养生产杆菌霉素D，能够提高杆菌霉素D的产量。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用。
[0007]本专利技术提供了一种硫酸镁发酵培养基，所述硫酸镁发酵培养基包含以下浓度的组分：酵母膏0.5～1.0g/L、L
‑
谷氨酸2.0～5.0g/L、葡萄糖5.0～20.0g/L、硫酸镁3.0～8.0g/L和水1L。
[0008]优选的，所述硫酸镁发酵培养基包含以下浓度的组分：酵母膏1.0g/L、L
‑
谷氨酸5.0g/L、葡萄糖20.0g/L、硫酸镁3.0g/L和水1L。
[0009]本专利技术提供了一种提高杆菌霉素D产量的方法，包括以下步骤：采用上述技术方案所述硫酸镁发酵培养基进行补料分批发酵培养，具体包括：将枯草芽孢杆菌种子液接种于所述硫酸镁发酵培养基进行补料分批发酵培养获得杆菌霉素D。
[0010]优选的，所述补料分批发酵培养中补料的次数为1次；
[0011]所述补料分批发酵的条件包括：枯草芽孢杆菌种子液接种于硫酸镁发酵培养基培养48～96h后补加1次新的硫酸镁发酵培养基后继续培养获得发酵液；补加的新的硫酸镁发酵培养基的体积为最初的硫酸镁发酵培养基体积的1/3～1/2。
[0012]优选的，所述枯草芽孢杆菌的种子液的制备方法包括：枯草芽孢杆菌接种于种子培养基，于33～37℃培养至枯草芽孢杆菌种子液的OD
600
为0.8～1.0即可。
[0013]优选的，所述补料分批发酵培养的时间为108～180h。
[0014]优选的，所述补料分批发酵培养的温度为30～37℃，转速为150～200r/min。
[0015]优选的，所述枯草芽孢杆菌种子液的接种量为硫酸镁发酵培养基体积的3％～5％。
[0016]优选的，所述杆菌霉素D包括杆菌霉素D C14同系物、杆菌霉素D C15同系物和杆菌霉素D C16同系物中的一种或多种。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用，本专利技术硫酸镁中的镁离子可以促进芽孢杆菌的杆菌霉素D合成酶基因表达，以此来提高杆菌霉素D的产量。实施例结果表明：在常规的发酵培养基中添加硫酸镁可以显著提高枯草芽孢杆菌的杆菌霉素D的产量，枯草芽孢杆菌发酵液中的杆菌霉素D的含量为691.87
±
20.06mg/L。枯草芽孢杆菌粗肽中的总杆菌霉素D的含量为26.07
±
0.52mg/g。
具体实施方式
[0018]本专利技术提供了硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用。
[0019]本专利技术提供了一种硫酸镁发酵培养基，所述硫酸镁发酵培养基包含以下浓度的组分：葡萄糖5.0～20.0g/L、L
‑
谷氨酸2.0～5.0g/L、酵母膏0.5～1.0g/L和硫酸镁3.0～8.0g/L和水1L。
[0020]在本专利技术中，所述硫酸镁发酵培养基包括葡萄糖5.0～20.0g/L，优选为13.0～18.0g/L，更优选为15.0g/L。在本专利技术实施例中葡萄糖的添加量优选为20g/L。本专利技术葡萄糖可以作为碳源，促进杆菌霉素D合成酶基因的表达而提高其合成能力。
[0021]在本专利技术中，所述硫酸镁发酵培养基包括L
‑
谷氨酸2.0～5.0g/L，优选为3.5～4.8g/L，更优选为4.2g/L。在本专利技术实施例中L
‑
谷氨酸的添加量优选为5.0g/L。本专利技术L
‑
谷氨酸可以促进杆菌霉素D合成酶基因的表达而提高其合成能力。
[0022]在本专利技术中，所述硫酸镁发酵培养基包括酵母膏0.5～1.0g/L，优选为0.7～0.95g/L，更优选为0.85g/L。在本专利技术实施例中酵母膏的添加量优选为1.0g/L。本专利技术酵母膏可以促进杆菌霉素D合成酶基因的表达而提高其合成能力。
[0023]在本专利技术中，所述硫酸镁发酵培养基包括硫酸镁3.0～8.0g/L，优选为3.5～6g/L，更优选为4.0g/L。在本专利技术实施例中，硫酸镁发酵培养基优选包括硫酸镁3.0g/L。本专利技术的硫酸镁能促进杆菌霉素D合成酶基因表达进而有效提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D。
[0024]本专利技术所述硫酸镁发酵培养基优选包含以下浓度的组分：酵母膏1.0g/L、L
‑
谷氨酸5.0g/L、葡萄糖20.0g/L、硫酸镁3.0g/L和水1L。
[0025]本专利技术只需在基础培养基酵母膏，L
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谷氨酸和葡萄糖的基础成分上添加常见的硫酸镁，方法简单、易操作，解决了现有技术中枯草芽孢杆菌杆菌霉素D产量低的技术问题。
[0026]在本专利技术中，酵母膏、L
‑
谷氨酸、葡萄糖和硫酸镁采用常规的市售产品即可。本专利技术对培养基的灭菌条件无特殊限定，本专利技术优选在温度为115℃、时间为20min的条件下对硫酸镁发酵培养基进行高温灭菌。
[0027]本专利技术提供了一种提高杆菌霉素D产量的方法，包括以下步骤：采用上述技术方案所述硫酸镁发酵培养基进行补料分批发酵培养，具体包括：将枯草芽孢杆菌种子液接种于所述硫酸镁发酵培养基进行补料分批发酵培养获得杆菌霉素D。
[0028]本专利技术优选挑取斜面保藏的枯草芽孢杆菌接种于种子培养基进行种子培养获得枯草芽孢杆菌种子液。在本专利技术中，所述种子培养基优选包括3.0g/L牛肉浸膏、10g/L胰蛋白胨、5g/L硫酸镁和水1L。
[0029]在本专利技术中，所述种子培养基培养的温度优选为33～37℃，进一步优选为34～36℃，更优选为35℃；本专利技术优选枯草芽孢杆菌种子液OD...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.硫酸镁在提高枯草芽孢杆菌合成杆菌霉素D的应用。2.一种硫酸镁发酵培养基，其特征在于，所述硫酸镁发酵培养基包含以下浓度的组分：酵母膏0.5～1.0g/L、L
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谷氨酸2.0～5.0g/L、葡萄糖5.0～20.0g/L、硫酸镁3.0～8.0g/L和水1L。3.权利要求2所述的硫酸镁发酵培养基，其特征在于，所述硫酸镁发酵培养基包含以下浓度的组分：酵母膏1.0g/L、L
‑
谷氨酸5.0g/L、葡萄糖20.0g/L、硫酸镁3.0g/L和水1L。4.一种提高杆菌霉素D产量的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用权利要求2或3所述硫酸镁发酵培养基进行补料分批发酵培养，具体包括：将枯草芽孢杆菌种子液接种于所述硫酸镁发酵培养基进行补料分批发酵培养获得杆菌霉素D。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述补料分批发酵培养中补料的次数为1次；所述补料分批发酵的条件包括：枯草芽孢杆菌种子液接种于硫酸镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱时权，许天胜，管婷，高舒亮，李乐，刁恩杰，韩振莲，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：