[发明专利]一种纳豆芽孢杆菌及其在发酵生产维生素K2中的应用

摘要

本发明公开了一种纳豆芽孢杆菌，其分类命名为纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M 2014405。该菌种分离自市场上购买的纳豆产品，后经紫外诱变筛选获得，该菌种可高效利用大豆蛋白合成维生素K2；本发明还公开了利用上述纳豆芽孢杆菌生产维生素K2油脂的方法。本发明采用新型供氧策略优化菌种发酵工艺，并进行发酵罐放大，最终维生素K2产量达到60.54mg/L，相对于大豆蛋白的转化率为2.018mg/g，生产成本低。通过本发明方法可高效生产维生素K2油脂，整套工艺简单，操作方便，生产周期短，维生素K2含量较高，降低了发酵成本，适合工业化生产。

主权项

一种纳豆芽孢杆菌在发酵生产维生素K2中的应用；其中，所述的纳豆芽孢杆菌，其分类命名为纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto），已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M 2014405，保藏日期为2014年9月9日；所述的维生素K2为MK‑7型；CCTCC M 2014405菌株为出发菌株，在液体培养基中进行高密度发酵，分别对收集的细胞和滤液进行提取获得富含维生素K2的油脂；所述的高密度发酵，包括如下步骤：（1）将保存在甘油管的菌株接入固体培养基中进行菌种活化，37℃培养箱中培养，20~28h，连续活化两代；（2）利用灭菌后的生理盐水将斜面上的菌洗下，接入装有50mL种子培养基的250mL摇瓶中，在30~37℃的摇床中，以120~200rpm的转速，培养24~48h，获得一级种子液；（3）将一级种子接入装有100mL种子培养基的500mL摇瓶中，接种量2~10%（v/v）在30~37℃的摇床中，以160~250rpm的转速，培养18~24h，获得二级种子液；（4）将二级种子接入装有发酵培养基的发酵罐中，接种量2~10%（v/v），加入消泡剂，通气量0.2~2vvm，搅拌转速200~600rpm，罐温30~37℃，培养64~96h，发酵生产维生素K2；所述的固体培养基配方为30 g/L葡萄糖，40g/L蛋白胨，5g/LNaCl，5g/L牛肉膏，5g/L酵母膏，30g/L琼脂，溶剂为水；种子培养基配方为10‑50 g/L葡萄糖，20‑80 g/L蛋白胨，2‑10 g/L NaCl，2‑10 g/L牛肉膏，2‑10 g/L酵母膏，溶剂为水；发酵培养基配方为30‑80 g/L甘油，20‑100 g/L大豆蛋白胨，0.2‑1.5 g/L酵母粉，0.1‑1 g/LK2HPO4，0.1‑1 g/LCaCl2·H2O，0.1‑1 g/LMgSO4·7H2O，溶剂为水；步骤（4）中，发酵罐中发酵产维生素K2油脂采用补料式发酵方法，补加的物料为甘油；发酵罐采用微孔分布器作为发酵罐的气体分布器。