一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法，属于微生物领域。本发明专利技术通过对培养基的优化，使得食气梭菌能快速复苏和增殖，提高食气梭菌的生长速率。所述培养基的组分包括碳酸氢钠、酵母浸粉、可溶性淀粉、山梨醇、果糖、α

【技术实现步骤摘要】
一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，温室效应仍是人类面临的重大课题之一，引起温室效应的气体主要有水蒸气，其次就是二氧化碳，而通过生物法实现工业含碳气体的转化利用，在减少碳排放的同时产生有价值的化学品是一条重要的研究方向。
[0003]食气梭菌是一类主要的化能自养微生物，属于革兰氏阳性的厌氧梭状芽胞杆菌。食气梭菌可利用二氧化碳和一氧化碳合成多种化学品和燃料，是一类主要的化能固碳菌，具有良好的工业应用前景。已报道的食气梭菌主要包括扬氏梭菌、自产醇梭菌、食一氧化碳梭菌等。
[0004]近年来，国内外研究者在优化和提升食气梭菌发酵性能方面做了诸多尝试，例如通过优化通入含碳气体的比例提高食气梭菌的产醇产酸效率，通过控制钼酸根离子的浓度来提高食气梭菌发酵产物的醇含量，以及通过提高发酵液的气液传质速率来提高物质转化效率，还有学者研究了锌元素对其发酵的影响。此外，得益于近几年分子遗传操作工具的发展，食气梭菌的代谢工程设计、改造以及合成生物学研究也有了一定的进展和发现。
[0005]但现阶段通过利用发酵液或培养基提高食气梭菌生长繁殖速率方面的研究还很少，目前食气梭菌发酵工艺需要前期食气梭菌的活化及活化后投入发酵罐，工序繁琐，市场上的食气梭菌培养基因缺少一些必要的组分，尤其是氨基酸溶液，在食气梭菌活化前期无法实现食气梭菌的快速增殖，且成活率较低，投入发酵使用后，由于菌数达到一定数量而存在有害物质积累、营养竞争等因素使菌体大幅度衰退，需要频繁补料来维持菌的数量，不适用于食气梭菌的大规模增菌培养，并且目前市场上的培养基对食气梭菌的科学研究贡献不大。

技术实现思路

[0006]基于以上背景，本专利技术通过优化培养基组分，提供了一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法，可使食气梭菌在活化期的较短时间内大量增殖，快速进入对数生长期，有利于食气梭菌的生长，并适用于食气梭菌的增菌培养及发酵，更有利于食气梭菌的科学研究。
[0007]本专利技术所采用的技术方案为：一种食气梭菌增菌培养基，其特征在于：每升培养基中含碳酸氢钠1
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5g、酵母浸粉2
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4g、可溶性淀粉0.1
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2g、山梨醇1
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2g、果糖2
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3g、α
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酮戊二酸0.5
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0.8g、3
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吲哚乙酸0.01
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0.03g、L
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半胱氨酸盐酸盐0.1
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0.3g、氢氧化钠0.01
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0.05g、硫化钠0.1
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0.3g，金属溶液5
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8mL、维生素溶液5
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8mL、氨基酸溶液5
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10mL；氨基酸溶液组分为每升含精氨酸5g、丝氨酸2g、色氨酸3g、谷氨酸0.5g。
[0008]进一步优选的方案：金属溶液的组分为每升含亚硒酸钠5mg、钨酸钠12mg、葡萄糖酸锌0.01g、柠檬酸铋铵2g、氯化钠5g、氯化锰0.7g、硫酸钴0.15g、硫酸亚铁0.05g、硝酸锌
0.3g、硫酸铝钾0.04g、硼酸0.03g。
[0009]进一步优选的方案：维生素溶液组分为每升含烟酰胺0.2mg、芦丁7mg、核黄素3mg、维生素C5mg、硫辛酸8mg。
[0010]一种食气梭菌增菌培养基的制备方法，其特征在于：（1）将亚硒酸钠5mg、钨酸钠12mg、葡萄糖酸锌0.01g、柠檬酸铋铵2g、氯化钠5g、氯化锰0.7g、硫酸钴0.15g、硫酸亚铁0.05g、硝酸锌0.3g、硫酸铝钾0.04g、硼酸0.03g加入到盛有一升去离子水的容器一中，搅拌溶解，制成金属溶液；（2）将烟酰胺0.2mg、芦丁7mg、核黄素3mg、维生素C5mg、硫辛酸8mg加入到盛有一升去离子水的容器二中，搅拌溶解，制成维生素溶液；（3）将900mL去离子水放入容器三中，称取碳酸氢钠1
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5g、酵母浸粉2
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4g、可溶性淀粉0.1
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2g、α
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酮戊二酸0.5
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0.8g、3
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吲哚乙酸0.01
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0.03g加入去离子水中，再加入容器一的金属溶液5
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8mL，容器二的维生素溶液5
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8mL搅拌溶解，将其煮沸、脱气、厌氧分装密封，121℃灭菌15分钟；（4）在容器四中加入山梨醇1
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2g、果糖2
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3g、氢氧化钠0.01
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0.05g、L
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半胱氨酸盐酸盐0.1
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0.3g、硫化钠0.1
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0.3g，再加入100ml去离子水，搅拌溶解，将其煮沸、脱气、厌氧分装密封，121℃灭菌15分钟；（5）在厌氧条件下将容器五中加入精氨酸5g、丝氨酸2g、色氨酸3g、谷氨酸0.5g、牛血清白蛋白1g，再加入1升去离子水，搅拌溶解，过滤除菌，分装密封，制成氨基酸溶液；（6）临用前，取容器五的氨基酸溶液5
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10mL与步骤（3）
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（4）所制备的液体在厌氧条件下混合均匀，即得。
[0011]本专利技术有益效果：（1）本专利技术所述的一种食气梭菌增菌培养基，不仅能用于活化食气梭菌，提高活化效率和成活率，使食气梭菌快速进入对数生长期，为后续投入发酵及科学研究做基础，而且可以用于食气梭菌大规模发酵培养；（2）传统发酵培养基需要添加麦麸等未经提纯的原料，虽然经济但是加大了对后期菌种或发酵产物的提纯难度，本专利技术可用于要求较高的发酵提纯，且不需要经过菌种活化步骤，可直接投入菌种使用，节约了发酵时间；（3）本专利技术所述的食气梭菌增菌培养基，优化了培养基的营养成分，特别添加了多种氨基酸，能为冻存状态及其他生命活动微弱的食气梭菌提供大量营养，同时降低活化过程中有害物质的积累，使食气梭菌快速生长分裂达到对数生长期，在短时间内获得较高数量的菌，提高了发酵前期菌种的效率，有利于菌种活化及食气梭菌发酵的推广应用；（4）本专利技术添加了可溶性淀粉、山梨醇、α
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酮戊二酸、3
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吲哚乙酸等成分，其中可溶性淀粉降低了微生物发酵过程中有害物质的积累，其他组分通过协同作用，能调控微生物的生命活动，使菌种保持在活跃状态，延缓微生物的自然衰退，一定程度上维持了活菌数量的稳定，减少了补料频率；（5）本专利技术培养基的制备方法，在100%氮气的厌氧条件下，加入还原剂避免了培养基的氧化而不利于食气梭菌的生长，加上煮沸脱气等工序，严格控制了培养基的配制环境，保证了培养基无氧特性，保证了食气梭菌的生长。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食气梭菌增菌培养基，其特征在于：每升培养基中含碳酸氢钠1
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5g、酵母浸粉2
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4g、可溶性淀粉0.1
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2g、山梨醇1
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2g、果糖2
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3g、α
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酮戊二酸0.5
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0.8g、3
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吲哚乙酸0.01
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0.03g、L
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半胱氨酸盐酸盐0.1
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0.3g、氢氧化钠0.01
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0.05g、硫化钠0.1
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0.3g、金属溶液5
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8mL、维生素溶液5
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8mL、氨基酸溶液5
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10mL；氨基酸溶液组分为每升含精氨酸5g、丝氨酸2g、色氨酸3g、谷氨酸0.5g。2.根据权利要求1所述的食气梭菌增菌培养基，其特征在于：所述金属溶液的组分为每升含亚硒酸钠5mg、钨酸钠12mg、葡萄糖酸锌0.01g、柠檬酸铋铵2g、氯化钠5g、氯化锰0.7g、硫酸钴0.15g、硫酸亚铁0.05g、硝酸锌0.3g、硫酸铝钾0.04g、硼酸0.03g。3.根据权利要求2所述的食气梭菌增菌培养基，其特征在于：所述维生素溶液组分为每升含烟酰胺0.2mg、芦丁7mg、核黄素3mg、维生素C5mg、硫辛酸8mg。4.一种如权利要求1所述的食气梭菌增菌培养基的制备方法，其特征在于：将亚硒酸钠5mg、钨酸钠12mg、葡萄糖酸锌0.01g、柠檬酸铋铵2g、氯化钠5g、氯化锰0.7g、硫酸钴0.15g、硫酸亚铁0.05g、硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晓飞，王晓雯，王致峰，
申请(专利权)人：山东格研生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：