[发明专利]一种由液体和半固体发酵工艺结合高密度生产解淀粉芽孢杆菌的方法

说明书

本发明公开了一种由液体和半固体发酵工艺结合高密度生产解淀粉芽孢杆菌的方法，包括液体发酵：将解淀粉芽孢杆菌的种子液接种至液体发酵培养基，接种量为1‑5％，在温度为35‑38℃，通入空气量为25‑35L/min，压力为0.02‑0.04Mpa的条件下培养20‑26h后获得液体发酵产物；半固体发酵：将液体发酵产物接种至含有椰糠粉和木薯渣粉的半固体发酵培养基并混合均匀，接种量为18‑22％，在温度为35‑38℃、湿度为50‑70％的条件下培养4‑6天，获得半固体发酵产物；通过本发明将由液体和半固体发酵工艺结合及其工艺参数优化，获得的解淀粉芽孢杆菌终产物菌体含量为3.21×10¹²cfu/g、芽孢率高达93％。

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，尤其涉及一种由液体和半固体发酵工艺结合高密度生产解淀粉芽孢杆菌的方法。

背景技术

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是一种具有广谱抑菌活性的细菌，具有较强的次生代谢产物产生能力，能抑制尖孢镰刀菌等多种植物病原真菌。

目前国内外对解淀粉芽孢杆菌发酵的优化主要集中在产抗菌脂肽、α-淀粉酶、蛋白酶等酶类物质，较少研究解淀粉芽孢杆菌数量发酵工艺优化；而在此类菌数量发酵优化研究中，多数研究的目标在解淀粉芽孢杆菌液体深层发酵技术，对解淀粉芽孢杆菌高密度发酵工艺技术的研究较少。但从微生物菌剂的产业化和规模化，半固体发酵技术在生产上更具实际意义。

当前，芽孢杆菌产品的工业化生产方式主要分为液体深层发酵和固体发酵，液态深层发酵优点是发酵过程易于控制，自动化程度高，产品纯度高，但对设备要求高，投资较大，耗能高，环境污染严重并且发酵后需要吸附干燥，工艺程序多；固体发酵其优点是发酵产量高且发酵后不需要吸附，直接烘干粉碎即可使用，工艺简单，生产成本低，缺点是发酵过程不易于控制，杂菌污染不易控制。半固体发酵是固体发酵的一种类型，是指在培养基呈固态，虽然含水丰富，但在没有或基本没有自由流动水的状态下进行的一种微生物发酵过程。

其中中国专利ZL201110428027.7公开了一种畜禽用凝结芽孢杆菌高密度发酵方法及其制备的制剂和应用，首先对凝结芽孢杆菌进行液体发酵，然后进行固体变温连续发酵，固体发酵后期进行通风，继续发酵兼干燥，干燥结束，获得凝结芽孢杆菌制剂初产品，经进一步粉碎过筛，获得高密度凝结芽孢杆菌菌剂终产品，终产品菌体数可达115.5×10⁸cfu.g-1，芽孢率可达77.2％。但存在终产品菌体量较低、芽孢率低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种由液体和半固体发酵工艺结合高密度生产解淀粉芽孢杆菌的方法，解决了工业化生产解淀粉芽孢杆菌存在的菌体量和芽孢率低的问题。

本发明采用的技术手段如下：一种由液体和半固体发酵工艺结合高密度发酵生产解淀粉芽孢杆菌的方法，包括以下步骤：

①液体发酵

将解淀粉芽孢杆菌的种子液接种至液体发酵培养基，接种量为1-5％，在温度为35-38℃，通入空气量为25-35L/min，压力为0.02-0.04Mpa的条件下培养20-26h后获得液体发酵产物；

液体发酵培养基包括18-22g/L蔗糖、8-12g/L豆粕粉、0.8-1.2g/L酵母粉、1.0-1.4g/L K₂HPO₄和0.8-1.2g/L MgCL₂；

②半固体发酵

将液体发酵产物接种至半固体发酵培养基并混合均匀，接种量为18-22％，在温度为35-38℃、湿度为50-70％的条件下培养4-6天，获得半固体发酵产物；

半固体培养基按重量份计，包括80-100份玉米粉、8-12份大米粉、35-50份椰糠粉、14-17份木薯渣粉和160-200份水。