枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法技术

本发明专利技术涉及发酵领域，公开了一种枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种至发酵培养基中进行发酵，在枯草芽孢杆菌发酵的对数生长期，开始向所述发酵培养基中添加营养补充剂，所述营养补充剂含有酵母浸粉、葡萄糖和硫酸锰。采用本发明专利技术的方法进行枯草芽孢杆菌的培养，能够有效缩短出芽周期和发酵周期，提高发酵终点的菌体密度。本发明专利技术的方法还可以在不改变设备和反应条件等能耗的前提下，能够得到较高的菌体干重，从而提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法
本专利技术涉及发酵领域，具体地涉及一种枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法。
技术介绍
枯草芽孢杆菌是在自然界广泛存在一种好氧的产芽孢杆菌。它具有很强的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等活性，代谢旺盛，对人畜无害，不污染环境，在畜牧业饲料行业应用广泛。枯草芽孢杆菌是饲用微生态制剂的常用菌种之一，芽孢杆菌在成熟期以孢子状态存在，具有天然耐酸和耐胆盐等优点。枯草芽孢杆菌通过定植到目标动物肠道中，拮抗致病微生物，并产生多种消化酶及营养补充剂，产生有益代谢产物。所以枯草芽孢杆菌不仅可改善原料风味，更重要的是它可调节消化道健康，增强动物体的免疫功能，最终预防疾病的发生，达到促进目标动物生长和提高饲料转化率的目的，因而枯草芽孢杆菌被越来越多地研制成饲用微生态制剂。但目前的发酵培养方法，枯草芽孢杆菌的菌体不易繁殖、数量少，菌体密度低，出芽率低或出芽时间长，不利于产物积累。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法，采用本专利技术的方法进行枯草芽孢杆菌的培养，能够有效缩短出芽周期和发酵周期，提高发酵终点的菌体密度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种至发酵培养基中进行发酵，其中，在枯草芽孢杆菌发酵的对数生长期，开始向所述发酵培养基中添加营养补充剂，所述营养补充剂含有酵母浸粉、葡萄糖和硫酸锰。优选地，在所述营养补充剂中，酵母浸粉的含量为0.01-0.5重量％，葡萄糖的含量为0.1-3重量％，硫酸锰的含量为0.005-0.1重量％。通过上述技术方案，即在枯草芽孢杆菌发酵的发酵对数生长期添加特定的营养补充剂，能够有效弥补枯草芽孢杆菌发酵过程中营养物不足和碳氮比不平衡的情况，从而利于枯草芽孢杆菌的菌体生长，且缩短了发酵周期，提高了枯草芽孢杆菌的菌体密度，同时菌体的出芽率在95％以上。因此，本专利技术的方法在不改变设备和反应条件等能耗的前提下，能够得到较高的菌体干重，从而提高了经济效益。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种至发酵培养基中进行发酵，其中，在枯草芽孢杆菌发酵的对数生长期，开始向所述发酵培养基中添加营养补充剂，所述营养补充剂含有酵母浸粉、葡萄糖和硫酸锰。优选地，在所述营养补充剂中，酵母浸粉的含量为0.01-0.5重量％，葡萄糖的含量为0.1-3重量％，硫酸锰的含量为0.005-0.1重量％。进一步优选地，在所述营养补充剂中，酵母浸粉的含量为0.1-0.3重量％，例如，可以为0.1重量％、0.13重量％、0.15重量％、0.18重量％、0.2重量％、0.22重量％、0.25重量％、0.28重量％、0.3重量％；葡萄糖的含量为0.2-1重量％，例如，可以为0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％；硫酸锰的含量为0.02-0.04重量％，例如，可以为0.02重量％、0.025重量％、0.03重量％、0.035重量％、0.04重量％。尽管本专利技术只要在枯草芽孢杆菌的对数生长期向发酵培养基中添加如上所述的营养补充剂即可实现本专利技术的目的，但本专利技术的专利技术人发现，当在枯草芽孢杆菌的对数生长期，其发酵液的OD值为2-6(例如，可以为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6)时，一般在发酵开始4-7个小时后，开始向所述发酵培养基中添加所述营养补充剂，弥补菌体所需要的营养补充剂，有利于枯草芽孢杆菌的菌体生长，发酵终点菌体密度能够得到进一步提高，发酵时间进一步缩短，还能够在保证出芽率的同时缩短出芽周期。优选地，通过流加所述营养补充剂的方式将发酵培养基中的还原糖含量维持在0.3-1.0重量％，能够促进枯草芽孢杆菌的生长，缩短发酵周期，提高菌体密度。其中，所述还原糖的含量可以通过以一定的时间间隔对发酵液进行取样并通过费林试剂法进行测定获得，可根据实际的还原糖含量对发酵液进行稀释处理后测定还原糖浓度。本专利技术需要说明的是，在没有特别说明的情况下，本专利技术中所指的OD值的测定方法为将取样得到的发酵液稀释合适的倍数后，使用紫外分光光度计测定OD600nm，得到的OD600nm数值与稀释倍数相乘得到发酵液的OD值，也即，本文中所涉及的OD值均为发酵液原液(未稀释前)的OD值。根据本专利技术，所述营养补充剂的添加状态可以以固体状态添加，也可以以其水溶液的状态添加，优选情况下，以其水溶液的状态添加到所述发酵培养基中。其中，所述水溶液中各物质的含量可以按照如上所述进行设定。根据本专利技术，对所述营养补充剂的添加方式以及添加量没有特别的限制，例如，可以向所述发酵培养基中连续添加所述营养补充剂。当以连续添加的方式添加营养补充剂的水溶液，并优选使所述营养补充剂的水溶液中各组分的浓度在上述优选范围内，其流速的控制可以根据实际情况进行调整。通常情况下，以每升发酵培养基为基准，所述营养补充剂的流速为0.05-0.1L/h。或者，还可以分多次向所述发酵培养基中添加所述营养补充剂。当以分多次添加的方式加入营养补充剂时，所述营养补充剂的加入状态可以以固体的状态加入，也可以以其水溶液的状态加入，但通常以其水溶液的状态加入，并优选使所述营养补充剂水溶液中各组分的浓度在上述优选范围内，每次的添加量和相邻两次添加的间隔时间可以根据实际情况进行调整。通常情况下，以每升发酵培养基为基准，其每次的添加量为0.05-0.2L，相邻两次添加的时间间隔优选为1-2小时。本专利技术的专利技术人发现，由于以连续性的方法向发酵培养基中添加营养补充剂，可使发酵培养基中各营养组分的含量和比例控制在较好的水平内。因此，优选情况下，采用连续添加的方式向发酵培养基中添加所述营养补充剂。在本专利技术中，尽管可以一直添加所述营养补充剂直到发酵的终点，但通常当在发酵结束前的3-5小时，枯草芽孢杆菌正处于出芽期，发酵培养基中菌体繁殖量减少，所需营养也相应减少。因此，为了节省成本及操作时间，优选地，在发酵培养基中的枯草芽孢杆菌的芽孢率达到70-90％时，例如可以为70％、75％、80％、85％、90％以及任意两个值之间组成的任意范围，一般是在发酵结束前的3-5小时，停止添加所述营养补充剂。在发酵结束时，发酵液中的营养物能够得到充分的利用。在本专利技术中，可以以枯草芽孢杆菌的产芽孢率为基准定义发酵的终点，为了保证发酵后的芽孢率，以芽孢率达到95％以上作为发酵终点，具体的，可以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种至发酵培养基中进行发酵，其特征在于，在枯草芽孢杆菌发酵的对数生长期，开始向所述发酵培养基中添加营养补充剂，所述营养补充剂含有酵母浸粉、葡萄糖和硫酸锰。/n

【技术特征摘要】
1.一种枯草芽孢杆菌的高密度发酵方法，该方法包括：将枯草芽孢杆菌接种至发酵培养基中进行发酵，其特征在于，在枯草芽孢杆菌发酵的对数生长期，开始向所述发酵培养基中添加营养补充剂，所述营养补充剂含有酵母浸粉、葡萄糖和硫酸锰。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述营养补充剂中，酵母浸粉的含量为0.01-0.5重量％，葡萄糖的含量为0.1-3重量％，硫酸锰的含量为0.005-0.1重量％。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述营养补充剂中，酵母浸粉的含量为0.1-0.3重量％，葡萄糖的含量为0.2-1重量％，硫酸锰的含量为0.01-0.04重量％。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在枯草芽孢杆菌发酵的对数生长期，当发酵液的OD值为2-6时，开始向所述发酵培养基中添加营养补充剂。


5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，向所述发酵培养基中添加所述营养补充剂的方法包括：向所述发酵培养基中连续添加所述营养补充剂；或者，向所述发酵培养基中分多次添加所述营养补...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宗梅，王梅，秦慈进，杨鑫，范佳硕，
申请(专利权)人：中粮生物化学安徽股份有限公司，中粮营养健康研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34