[发明专利]一种促进凝结芽孢杆菌芽孢形成的方法

说明书

本发明涉及一种促进凝结芽孢杆菌芽孢形成的方法，属于生物发酵技术领域，所述方法是在凝结芽孢杆菌发酵培养的对数生长初期向培养基中依次间隔流加葡萄糖溶液和碳酸钙，促进芽孢的形成。与现有技术相比，所述方法碳源的补充能够促进活菌数的增加，提高菌体密度，加快芽孢的形成，而碳酸钙的添加能够有效地缩短芽孢形成时间，提高芽孢数量的同时增加了芽孢的耐受性。

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，具体地，涉及一种促进凝结芽孢杆菌芽孢形成的方法。

背景技术

凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）为革兰氏阳性菌（G+）。该菌既能产生乳酸，又能产生具有强耐受性的休眠孢子体；因此，同时具有乳酸菌和芽孢杆菌的优势。凝结芽孢杆菌在生长过程中可形成大量的代谢产物，如凝固素（Coagulin）、L-乳酸和lactosporin。具有增加肠道益生菌的数量，治疗腹泻增强免疫，改善肠易激综合征，降低胆固醇，抑制致病菌的生长等益生特性；且具有广谱抗菌性，能够替代抗生素有效抑制水产及畜牧养殖中的有害菌的繁殖，改善宿主肠道微生态环境；同时还能够产生一些酶类及营养物质，促进宿主对摄入食物营养的吸收，加快宿主生长发育代谢。

作为一种乳酸芽孢杆菌，凝结芽孢杆菌已经被广泛应用于食品、药品、保健及畜牧水产行业，相应产品层出不穷，需求量不断增加。因为芽孢具有抗逆性强、耐高温、耐酸碱、冷储萌发存活率高等优点，市面上关于凝结芽孢杆菌的产品形式正在从营养体细胞的形式向芽孢形式转移。尽管近年来国内外关于凝结芽孢杆菌高密度培养及促芽孢化培养的研究很多，都是从凝结芽孢杆菌培养基及培养方式进行优化，但是既能兼顾高密度培养又能提高芽孢成率的研究鲜有报道。目前关于芽孢杆菌工业化生产中普遍存在芽孢形成率及产品质量不稳定、培养基成分复杂等问题，一般采用改变发酵过程中的温度、溶氧、搅拌转速来提高芽孢产率，缩短发酵时间，但以上方法在实际操作中操作繁琐、耗能大，增加了生产成本。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种促进凝结芽孢杆菌芽孢形成的方法。所述方法是指在凝结芽孢杆菌杆菌培养发酵过程中，于一定时间依次间隔补加葡萄糖和碳酸钙，碳源的补充能够促进活菌数的增加，提高菌体密度，加快芽孢的形成，而碳酸钙的添加能够有效地缩短芽孢形成时间，提高芽孢数量的同时增加了芽孢的耐受性。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种促进凝结芽孢杆菌芽孢形成的方法，在凝结芽孢杆菌发酵培养的对数生长初期向培养基中依次间隔流加碳源和碳酸钙。

作为对上述方案的进一步优化，所述碳源为葡萄糖。

作为对上述方案的更进一步优化，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一：将凝结芽孢杆菌原始菌种按照体积比为1:15~25的接种量接种于一级培养基中进行活化培养，培养条件为：摇床转速200～220rpm、温度35～38℃、时间20～22h，培养结束得一级菌种；所述一级培养基按质量百分比，由以下组分组成：葡萄糖 1.6～1.8%、蛋白胨 1.0～1.4%、酵母粉 0.6～1.0%、硫酸镁 0.4～0.6%，余量为水；pH 7.8～8.2；

步骤二、将步骤一所得一级菌种按照体积比为1:30的接种量接种于二级培养基中进行发酵培养，培养条件为：摇床转速200～240rpm、温度35～38℃，时间为40-50h；当培养至第8～10h时一次性补入葡萄糖溶液，所述葡萄糖溶液的补入量为二级培养基总体积的1.2～1.6%，所述葡萄糖溶液的浓度为1.0g/mL；继续培养发酵至第14～18h时一次性补入终浓度为40～80g/L的碳酸钙固体；

所述二级培养基按质量百分比，由以下组分组成：葡萄糖 1.2～1.6%、蛋白胨 1.2～1.6%、酵母粉 0.8～1.2%、硫酸镁 0.4～0.6%，余量为水；pH 7.8～8.2。