[发明专利]一种基于木糖母液提余液生产细菌素和丙酸的方法

说明书

本发明公开一种基于木糖母液提余液生产细菌素和丙酸的方法，包括：步骤一、谢氏丙酸杆菌种子培养；步骤二、将得到的谢氏丙酸杆菌种子液接入改良SLB培养基或改良MRS培养基中，厌氧培养，在厌氧培养过程中将产生的丙酸从发酵体系中分离、收集；其中，改良SLB培养基将1.5%葡萄糖替换为10%‑40%木糖母液提余液；改良MRS培养基将葡萄糖20替换为木糖母液提余液100‑400；步骤三、将发酵液离心，收集上清液。本发明将木糖母液提余液再利用，木糖母液提余液作为微生物发酵的碳源，替代常见碳源葡萄糖，谢氏丙酸杆菌在木糖母液提余液作为碳源的培养基中能够正常发酵产生细菌素和丙酸，含细菌素的发酵液仍具有抑菌效果。

技术领域

本发明涉及生物发酵技术领域，具体涉及一种基于木糖母液提余液利用谢氏丙酸杆菌生产细菌素和丙酸的方法。

背景技术

木糖（C₅H₁₀O₅）是以玉米芯为原料经水解、结晶、精制而成的一种戊糖，经结晶剩余的木糖母液内含50%左右的木糖，除戊糖外，己糖在木糖母液中的占比高。目前国内生产木糖的厂家较多，随着木糖产量的增加，随之而来在生产木糖的同时也产生大量的副产品—木糖母液，每生产一吨晶体木糖得到将近一吨木糖母液。目前对提升木糖母液价值的关注度逐渐提高，对木糖母液再利用，如公告号为CN102344467B的“一种利用木糖母液生产D-木糖和L-阿拉伯糖的方法”专利，以木糖母液为原料，通过填装型阳离子色谱分离树脂的色谱分离装置，将D-木糖和L-阿拉伯糖分离，经浓缩、结晶得晶体D-木糖和L-阿拉伯糖；如公告号为CN101705253B的“一种木糖母液的处理方法”专利，以木糖母液为原料，通过酒精酵母发酵葡萄糖，然后利用木糖醇酵母发酵母液中的木糖制备木糖醇。以上两种方法存在的缺点是：（1）生产过程中仅仅利用了木糖母液中的戊糖，剩余含量较高的己糖未利用；（2）发酵过程使用了两种酵母菌株，成本高。

细菌素是由细菌代谢产生，一般认为，抗菌谱较窄，仅对同种或近源种有特异性抑制杀菌作用的蛋白质或多肽。目前市场上广泛使用的细菌素主要有对革兰氏阳性菌有抑制作用的细菌素Nisin和对霉菌有抑制作用的那他霉素，但其抑菌谱较窄。丙酸杆菌细菌素是由乳品丙酸杆菌合成，具有广泛的抑菌作用，能抑制革兰氏阴性细菌、部分革兰氏阳性菌、霉菌和酵母。现有关于丙酸杆菌细菌素生产的方法，如公告号为CN104830734B，以费氏丙酸杆菌为出发菌株，通过诱变筛选突变菌株，再通过调节pH提高突变菌株生产细菌素产量。该方法的主要缺点是：（1）需要对发酵菌株诱变筛选，专业性高；（2）培养基成分复杂，碳源为葡萄糖，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于木糖母液提余液生产细菌素和丙酸的方法，以解决现有技术的不足。

本发明采用以下技术方案：

一种基于木糖母液提余液生产细菌素和丙酸的方法，包括如下步骤：

步骤一、谢氏丙酸杆菌种子培养，得到谢氏丙酸杆菌种子液；

步骤二、将步骤一得到的谢氏丙酸杆菌种子液接入改良SLB培养基或改良MRS培养基中，厌氧培养，在厌氧培养过程中将产生的丙酸从发酵体系中分离、收集；其中，改良SLB培养基成分（1000 mL）：1%胰蛋白胨，1%酵母提取物，10%-40%木糖母液提余液，0.25‰K₂HPO₄，0.05‰MnSO₄，0.1%吐温-80，调节pH 6.5；改良MRS培养基成分（g/L）：蛋白胨10.0，牛肉浸粉5.0，酵母浸粉4.0，木糖母液提余液100-400，磷酸氢二钾2.0，乙酸钠5.0，柠檬酸三铵2.0，硫酸镁0.2，硫酸锰0.05，吐温-80 1.0，pH 6.5±0.2；

步骤三、将步骤二得到的发酵液离心，收集上清液。