一种两歧双歧杆菌的MRS改良培养基及应用制造技术

技术编号：40958379 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-18 20:35

本发明专利技术公开了一种两歧双歧杆菌的MRS改良培养基及应用，属于微生物发酵技术领域。所述MRS改良培养基包括：酵母浸粉、葡萄糖、蛋白胨、MgSO4·7H2O、MnSO4·H2O，L‑半胱氨酸盐酸盐。此配方用于恒pH发酵，发酵时间短：6～6.5h。通过对MRS培养基的种类及含量优化，提高了两歧双歧杆菌发酵生物量及原料利用率。发酵液活菌数高达(8.46±0.03)×109CFU/mL，还原糖利用率(99.06±0.01)％，接近百分百，且极大地提高了氨基酸态氮的利用率，为(35.82±0.00)％。本发明专利技术具有方法简单、营养物质利用率高、发酵时间短，容易实现规模产业化的优点。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种两歧双歧杆菌的mrs改良培养基及应用，属于微生物发酵。

技术介绍

1、两歧双歧杆菌能够缓解肝组织损伤，减轻炎症，调节代谢，清除dpph、abts自由基，改善肠道菌群，对人体健康起到了非常重要的作用，两歧双歧杆菌越来越多的被应用于粉剂、片剂以及发酵食品，以帮助人体建立有利于自身健康的肠道微生物系统。为了满足消费者对益生菌的需求，工业化生产尤为重要，由于厌氧条件苛刻，耐渗透压能力差(两歧双歧杆菌f35仅能耐受856mosm/kg的渗透压)等特性，两歧双歧杆菌发酵液中活菌浓度低，限制了其工业化生产。

2、在菌体增殖过程中，碳源对菌体的生长至关重要。已有大量学者研究了两歧双歧杆菌的最适碳源。同样地，氮源也是两歧双歧杆菌增殖过程必不可少的。然而，两歧双歧杆菌不能利用无机氮合成自身需要的氨基酸，但其生长需要复杂的氨基酸，如果氮源成分单一或者缺少两歧双歧杆菌所需的氮源，也会影响菌体的生长。目前，mrs培养基发酵效果未能满足发酵液高活菌浓度的需求，因此对mrs培养基的优化，提高两歧双歧杆菌发酵液活菌浓度，对两歧双歧杆菌大规模发酵具有重要指导意义。

3、现有的两歧双歧杆菌改良培养基普遍存在氮源利用率低的问题，因此，为满足两歧双歧杆菌对氮源的需求，现有的改良培养基通常添加过量的氮源来促进两歧双歧杆菌的生长，虽然少数研究也能达到较高的发酵活菌数，但是由于氮源的添加量大，导致发酵培养基成本高、不适于工业化生产。目前，尚未发现在提高两歧双歧杆菌的氮源利用率的同时，能够提高两歧双歧杆菌的还原糖利用率，并保持菌株高效

技术实现思路

1、为了克服现有mrs培养基的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种两歧双歧杆菌所用mrs改良培养基，通过限定具体的l-半胱氨酸盐酸盐、氮源，从而提高两歧双歧杆菌的发酵效果和营养物质的利用率；本专利技术的目的之二在于提供一种两歧双歧杆菌所用mrs改良培养基的应用，进一步优化培养基中碳氮比，提高两歧双歧杆菌的活菌浓度，从而实现两歧双歧杆菌高密度发酵。

2、本专利技术提供一种两歧双歧杆菌所用mrs改良培养基，包括以下按重量百分比计的原料：酵母浸粉1～1.5％、葡萄糖2.6～3.4％、蛋白胨1～1.5％、mgso4·7h2o 0.01～0.03％、mnso4·h2o0.005～0.01％、l-半胱氨酸盐酸盐0.15～2％，余量为水。

3、在一种实施方式中，所述酵母浸粉为fm985；所述蛋白胨为酵母蛋白胨fp103；所述半胱氨酸添加量为0.18～0.2％。

4、在一种实施方式中，所述两歧双歧杆菌包括但不限于两歧双歧杆菌f35，已经公开于专利cn106834187a中。

5、本专利技术还提供一种发酵两歧双歧杆菌的方法，将两歧双歧杆菌的种子液接种于所述的mrs改良培养基中，恒ph发酵。

6、所述的两歧双歧杆菌的种子液经过6～10次连续培养，待od600nm值为大于3，在20ml体系先行培养；待od600nm值大于3.5，在10l体系培养种子液；待10l体系种子液od600nm值为大于4，接种至200l发酵罐进行发酵。

7、在一种实施方式中，发酵过程为恒ph 5.7发酵，发酵过程采用流加2mol/l氢氧化钠来恒定ph。

8、在一种实施方式中，所述两歧双歧杆菌包括但不限于两歧双歧杆菌f35。

9、本专利技术还提供所述的mrs改良培养基，或所述方法在提高两歧双歧杆菌活菌数中的应用。

10、本专利技术还提供所述的mrs改良培养基，或所述方法在提高两歧双歧杆菌底物利用率中的应用，所述底物利用率包括还原糖利用率和氨基酸态氮利用率。

11、有益效果：

12、(1)本专利技术的两歧双歧杆菌所用mrs改良培养基是在现有的mrs培养基中进行改进，选用酵母蛋白胨fp103、酵母浸粉fm985食品级原料，使用l-半胱氨酸盐酸盐并确定其添加量，在恒定ph发酵下，通过对培养基的碳氮比的优化，提高两歧双歧杆菌发酵液的活菌浓度，对两歧双歧杆菌大规模发酵具有重要的指导意义；其中，氮源有利于菌体蛋白的合成、核酸的生成，碳源是菌体增殖生长、代谢有重要作用，l-半胱氨酸盐酸盐作为抗氧化剂，有抗氧化的效果，且能抵抗菌体增殖过程中产生的酸胁迫。与现有的培养基和培养方法相比，本专利技术两歧双歧杆菌发酵培养基具有成分简单用量少、配制简便的优点，选择的氮源成本较低，能够实现在高密度发酵的同时，提高两歧双歧杆菌对氮源、碳源的利用率。活菌浓度高，有利于后续活菌的进一步浓缩收集，节约了生产时间，提高了生产效率；底物利用率高，有利于节约成本，适于工业化应用。本专利技术实现了中试车间规模化生产，对同等或更大规模发酵具有参考意义。

13、(2)本专利技术发酵时间仅为6～6.5h，发酵液活菌数达到(4.55～8.46)×109cfu/ml，同时，还原糖利用率达93.69％～99.06％，氨基酸态氮利用率达30.35％～35.82％。

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【技术保护点】

1.一种两歧双歧杆菌的MRS改良培养基，其特征在于，包括以下按重量百分比计的原料：酵母浸粉1～1.5％、葡萄糖2.6～3.4％、蛋白胨1～1.5％、MgSO4·7H2O 0.01～0.03％、MnSO4·H2O 0.005～0.01％，L-半胱氨酸盐酸盐0.15～0.2％，余量为水。

2.如权利要求1所述的MRS改良培养基，其特征在于，所述酵母浸粉为FM985。

3.如权利要求1所述的MRS改良培养基，其特征在于，所述蛋白胨包括但不限于酵母蛋白胨FP103。

4.如权利要求1所述的MRS改良培养基，其特征在于，所述L-半胱氨酸盐酸盐的添加量以重量百分比计，为0.18～0.2％。

5.如权利要求1所述的MRS改良培养基，其特征在于，所述两歧双歧杆菌包括但不限于两歧双歧杆菌F35。

6.一种发酵两歧双歧杆菌的方法，其特征在于，将两歧双歧杆菌的种子液接种于权利要求1～5任一所述的MRS改良培养基中，恒pH发酵。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述恒pH发酵指在pH 5.6～5.8的条件下发酵。