[发明专利]一种含工厂下脚料羽毛粉的细菌培养基产品

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，提供了一种工厂下脚料羽毛粉研制的细菌培养基产品。

背景技术

羽毛粉是羽毛经物理或化学方法加工处理后制成的粉状物质，经过处理羽毛形态结构及化学结构发生变化，角蛋白的双键也随之发生变化，变为动物可消化吸收的蛋白质。羽毛粉的开发研究，在国外已有50多年的历史，世界各地特别是工业化国家已建立起各种规模的羽毛粉加工业。日本年产羽毛粉蛋白质16万吨，美国1969年羽毛蛋白质的使用量就达18万吨。我国也开始重视羽毛蛋白资源，大量的企业将羽毛经过各种处理后从中提取可溶性蛋白作为动物饲料。同时有大量关于如何将羽毛酸解或高温高压水解后提取氨基酸研究的报道和相关专利的申报，也有大量的企业利用该类技术生产氨基酸，或从中提取某些氨基酸。但羽毛经过工厂酸水解或高温高压水解处理，提取出目标氨基酸后，会产生大量的富含氨基酸的下脚料，如何将这些下脚料进行资源化利用成为迫切需要解决的难题。

LB培养基被广泛用来培养细菌，其由酵母膏、蛋白胨和氯化钠组成。但是其中蛋白胨成本较高，如果能够找到一种低价的蛋白胨替代品，则适用LB培养基工厂化大规模液体发酵的成本将大幅降低，为企业带来更大的利润空间。

发明内容

本发明的目的在于针对LB培养基中蛋白胨成本较高和羽毛酸解提取氨基酸后下脚料（羽毛粉）无法高效资源化利用的难题，开发出一种利用羽毛粉替代蛋白胨的新型细菌培养基（HF），从而在高效资源化该类废弃资源的同时，降低了细菌培养的成本。

本发明通过以下技术方案实现：

一种含羽毛粉的细菌培养基，用羽毛粉部分或全部代替LB培养基中的蛋白胨研制而成。

其中，羽毛粉代替蛋白胨的代替量优选为10wt%～100wt%，进一步优选50wt%～100wt%。

本发明所述羽毛粉为羽毛经过酸水解处理后，提取脯氨酸、甘氨酸和亮氨酸中的一种或多种后，干燥成的下脚料，为粉状物质，含水量为6.6%左右，pH为3.64。

本发明所述的细菌培养基（HF）在工厂化大规模液体发酵细菌中的应用。

有益效果

本发明提供一种工厂下脚料羽毛粉研制的新型细菌培养基，用于微生物的液体发酵，既能为细菌的增殖提供足够的营养、增加菌体产量，同时能高效利用该类工厂下脚料资源，减少环境污染，降低微生物发酵成本。

羽毛粉新型培养基具有以下特点：

1）羽毛粉新型培养基中羽毛粉取代蛋白胨作为氮源，羽毛粉含氮量高并且含有种类丰富的游离氨基酸，能为微生物的生长提供充足的营养。

2）羽毛粉作为加工业的副产物，容易获得且成本较低，将羽毛粉用于微生物的培养，高效利用了羽毛粉资源，同时也会工厂化大规模培养微生物提供了方便，有效降低了生产成本。

附图说明

图1羽毛粉不同替代量对模式种大肠杆菌和枯草芽孢杆菌增殖的影响

A：枯草芽孢杆菌B：大肠杆菌

图2两种培养基条件下模式种大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的生长曲线

A：枯草芽孢杆菌B：大肠杆菌，其中LB代表LB培养基；HF代表羽毛粉新型培养基。

生物材料保藏信息

NJN-6，分类命名为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏日期为2009年7月9日，保藏编号为CGMCC No.3183。

具体实施方式

1羽毛粉所含氨基酸含量的分析

对购于新沂市汉菱生物工程有限公司的下脚料羽毛粉进行检测，含水量为6.67%，总氮含量为17.91%，电导率为49.32ms/cm；对羽毛粉所含游离氨基酸进行了提取并测定，提取方法参考GB/T18246-2000，测定选择氨基酸自动分析仪Biochrom30。结果表明，羽毛粉含大量的游离氨基酸，总量达到44.31%（干重），同时种类丰富，含常见游离氨基酸14种。

表1羽毛粉各游离氨基酸的含量

2羽毛粉代替蛋白胨培养模式细菌枯草芽孢杆菌和大肠杆菌

为验证羽毛粉代替蛋白胨制成的培养基能否有效发酵细菌，首先选择两模式菌株枯草芽孢杆菌和大肠杆菌（图1）进行液体培养，选择比浊法在波长600nm处比色测定菌液的吸光值。具体操作步骤如下：