[发明专利]一种枯草芽孢杆菌培养基原料及其制备方法和应用、提高杆菌霉素D产量的培养基

说明书

本发明提供一种枯草芽孢杆菌培养基原料及其制备方法和应用、提高杆菌霉素D产量的培养基，涉及微生物发酵技术领域，本发明所述枯草芽孢杆菌培养基原料为纤维素酶和木聚糖酶双酶解玉米秸秆的酶解上清液。本发明结合纤维素酶和木聚糖酶的酶解特性，利用纤维素酶和木聚糖酶双酶解玉米杆菌，双酶解得到的酶解上清液作为培养基原料可有效提高杆菌霉素D的产量和合成效率。这为实现杆菌霉素D大规模的工业化应用，将杆菌霉素D开发成天然食品防腐剂，奠定了科学合理的技术基础。

技术领域

本发明涉及微生物发酵技术领域，尤其涉及一种枯草芽孢杆菌培养基原料及其制备方法和应用、一种提高杆菌霉素D产量的枯草芽孢杆菌培养基。

背景技术

中国是农业大国，每年会产生大量的玉米秸秆，玉米秸秆含有大量纤维素、半纤维素和木质素等大分子碳水化合物。如果将玉米秸秆直接用于微生物发酵，很难被微生物利用。酶解玉米秸秆，得到更小分子的还原糖类，应用于微生物发酵，生产一些有价值的目标代谢产物，已经成为国内外研究者的共识。尽管如此，由于单酶的作用底物种类较少，酶解效率较低，从而制约了酶解技术在微生物发酵领域的应用，而采用双酶解的方法，由于作用底物多，能显著提高酶解效率，获得更多类型小分子的还原糖类，从而丰富用于微生物发酵的碳源。

杆菌霉素D(bacillomyicinD)是由枯草芽孢杆菌产生的一种次生代谢产物，具有抑制病原菌生长和抗肿瘤等生理活性，具有十分广阔的应用前景。自然条件下，杆菌霉素D在枯草芽孢杆菌中的合成能力十分有限，这限制了杆菌霉素D的工业化应用。

发明内容

本发明为了克服现有杆菌霉素D产量不足的缺陷，提供了一种枯草芽孢杆菌培养基原料及其制备方法和应用、提高杆菌霉素D产量的培养基，采用本发明所述的培养基原料构建培养基并发酵枯草芽孢杆菌，可显著提高杆菌霉素D的产率，为实现杆菌霉素D大规模工业化应用奠定基础。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种枯草芽孢杆菌培养基原料，所述培养基原料为纤维素酶和木聚糖酶双酶解玉米秸秆的酶解上清液。

优选的，所述纤维素酶和木聚糖酶酶解时的质量比为1～2:2～3。

优选的，所述纤维素酶的比活力为10000～120000U/g，所述木聚糖酶的比活力为10000～120000U/g。

本发明还提供了一种上述技术方案所述枯草芽孢杆菌培养基原料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将玉米秸秆、纤维素酶、木聚糖酶和水混合，在50～60℃条件下酶解60～80h，得到酶解复合物；

(2)将所述酶解复合物固液分离，得到所述酶解上清液。

优选的，所述步骤(1)中，玉米秸秆的质量、纤维素酶的质量、木聚糖酶的质量和水的体积之比为：1～2g:1～2g:2～3g:54～74ml。

优选的，所述步骤(2)中，固液分离的方法为离心，离心的转速为7000～10000r/min，离心的时间为8～15min。

本发明还提供了前述技术方案所述枯草芽孢杆菌培养基原料在提高杆菌霉素D产量中的应用。

本发明还提供了一种提高杆菌霉素D产量的枯草芽孢杆菌培养基，包括前述技术方案所述的枯草芽孢杆菌培养基原料、酵母提取物、L-谷氨酸钠和磷酸二氢钾。

优选的，所述培养基中，所述枯草芽孢杆菌培养基原料的体积、酵母提取物的质量、L-谷氨酸钠的质量和磷酸二氢钾的质量之比为100ml:1～4g:5～15g:0.5～2g。

与现有技术相比，本发明的有益效果：