一种生产抗菌肽的枯草芽孢杆菌培养基及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微生物发酵领域，具体地说，涉及一种生产抗菌肽的枯草芽孢杆菌培 养基及其应用。
【背景技术】
[0002] 枯草芽孢杆菌是一种产芽孢的革兰氏阳性细菌，在其生长过程中可产生枯草菌 素、多粘菌素、短杆菌肽等抗菌肽，对肠道或植物致病菌具有明显的抑制作用，通过降低肠 道环境中游离氧、促进乳酸菌等益生微生物的生长、肠道免疫调节等发挥益生作用。基于枯 草芽孢杆菌所产抗菌肽抑菌谱广、稳定性高，枯草芽孢杆菌所产抗菌肽被广泛应用于饲料 添加剂的研宄，并取得了较好的应用效果。由于微生物生产抗菌肽具有成本低、无毒害、周 期短等明显优点，目前已有一些研宄报道了利用液态发酵工艺来生产枯草芽孢杆菌抗菌肽 的方法，其中《一种抗菌化合物的制备方法》（CN101979629A)、《一种枯草芽孢杆菌生产抗菌 肽的发酵工艺》（CN103966297A)等，但这些方法所用的培养基原料多为黄豆粉、葡萄糖、蛋 白胨等碳源和氮源，存在生产成本高、获得的抗菌肽效价低等缺点。
[0003] 黄浆水是传统豆制品（豆腐、豆腐干、腐乳、豆腐皮）等生产过程中压滤成型后排 出的废水，又称乳清废水。我国大豆制品的年消费量接近1000万吨，而在大豆制品加工过 程中产生的黄浆水，总量大约为豆重的5. 5~7倍。黄浆水含有大量的大豆低聚糖、蛋白质 和其他生长因子，豆制品加工过程中黄浆水的随意排放，不但造成了能源的大量浪费，同时 还污染了环境。利用黄浆水作为培养基原料来培养微生物或生产活性物质不仅有效降低了 生产的成本，同时还可以起到变废为宝的目的，提高黄浆水的工业附加值。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种生产抗菌肽的枯草芽 孢杆菌培养基及其应用。
[0005] 为了实现本发明目的，本发明首先提供一种生产抗菌肽的枯草芽孢杆菌发酵培养 基，所述发酵培养基由以下重量百分比的原料组成：可溶性淀粉或玉米淀粉0. 5~1. 5%， 多价胨或牛肉膏〇~I. 〇%、氯化钠〇~〇. 5%、磷酸二氢钾0~0. 3%、磷酸氢二钾0~ 0. 3%，硫酸镁0. 05~0. 15%、碳酸钙0. 005~0. 015%，硫酸锰0. 05~0. 15%，黄浆水作 为余量，调整pH值为7. 0~7. 5。
[0006] 作为优选，所述发酵培养基由以下重量百分比的原料组成：可溶性淀粉1%、多 价胨0. 5 %、氯化钠0. 1 %、磷酸二氢钾0. 2 %、磷酸氢二钾0. 2 %、硫酸镁0. 05 %、碳酸钙 0. 01 %、硫酸锰0. 1 %、黄浆水作为余量，调节pH值为7. 0~7. 5,121 °C灭菌20min。
[0007] 本发明还提供了一种枯草芽孢杆菌抗菌肽的生产方法，所述方法包括如下步骤： 菌种的活化、种子罐培养和发酵罐发酵；发酵罐发酵利用前述发酵培养基进行枯草芽孢杆 菌的发酵培养。
[0008] 进一步地，所述菌种的活化包括以下步骤：将斜面保存的枯草芽孢杆菌接种至装 有BHI培养基的摇瓶中，于30~42°C，转速100~250rpm的条件下培养20~24h，得活化 后的枯草芽孢杆菌。
[0009] 所述BHI培养基为脑心浸液培养基（Brian Heart Infusion ;BHI):是由小牛的脑 及牛的心的浸出物（Infusion)配置而成：牛脑200.0 g ;牛心浸出汁250.0 g ;蛋白胨10.0 g ; 葡萄糖 2. Og ;NaCl 5. Og ;琼脂 20.0 g ;蒸馏水 1000ml ;pH 6. 8 ~7. 2。
[0010] 进一步地，所述种子罐培养包括以下步骤：将种子培养基加入种子罐，加入量占罐 总体积的50%，灭菌冷却后，将活化后的摇瓶发酵液按照种子培养基总体积的0. 5%~3% 进行接种，培养得到枯草芽孢杆菌菌液；所述种子培养基由以下重量百分比的组分组成： 可溶性淀粉〇. 5~1. 5 %、多价胨0~I. 0 %、氯化钠0~0. 5 %、磷酸二氢钾0~0. 3 %、磷 酸氢二钾〇~〇. 3 %，其余为黄浆水。
[0011] 更进一步地，种子罐培养的条件为：35~42°C，转速100~400rpm的条件下培养 16~24h，接种前起始pH值为7. 0~7. 5,通风量为1 :0· 5。
[0012] 进一步地，所述发酵罐发酵包括以下步骤：将发酵培养基加入发酵罐中，加入量不 超过发酵罐总体积的50%，待发酵培养基灭菌后，将种子罐培养步骤中得到的枯草芽孢杆 菌菌液以3%~8%的体积比接种于前述发酵培养基的发酵罐中，在35~37°C，转速100~ 250rpm的条件下培养24~48h，接种前起始pH值为7. 0~7. 5,通风量为1 :0. 5。
[0013] 本发明还提供了前述发酵培养基在枯草芽孢杆菌生产抗菌肽中的应用。
[0014] 本发明的有益效果在于：
[0015] 本发明将黄浆水作为一种新的原料来生产抗菌肽，充分利用黄浆水中的低聚糖、 蛋白质等成分，可大幅降低枯草芽孢杆菌抗菌肽的生产成本。本发明提供的抗菌肽生产方 法中所得到的发酵液中不仅枯草芽孢杆菌细胞数量高，而且所产生的抗菌肽效价较高。
[0016] 本发明解决了豆制品加工过程中黄浆水的利用问题，提高了豆制品加工业的工业 附加值。
【具体实施方式】
[0017] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0018] 实施例1
[0019] (1)活化培养：将斜面中保存的芽孢杆菌接种至BHI培养基中进行活化，于30~ 42°C，转速100~250rpm的条件下培养20~24h，得活化后的枯草芽孢杆菌发酵液。
[0020] (2)种子罐培养：在100L发酵罐中装入50L种子培养基，将活化后的摇瓶发酵液 按照种子培养基总体积的〇. 5%~3%进行接种，控制种子罐的发酵条件为：发酵温度为 35~42°C，转速100~400rpm的条件下培养16~24h，接种前起始pH值为7. 0~7. 5,通 风量为1 :〇. 5。
[0021] (3)种子培养基组成如下（按重量百分比）：可溶性淀粉1.5%、多价胨1.0%、氯 化钠0. 5%、磷酸二氢钾0. 3%、磷酸氢二钾0. 3%，黄浆水作为余量，搅拌均匀，加热。黄浆 水的制备：将新鲜黄浆水进行离心，取上清液作为液体培养基原料。
[0022] (4)发酵罐培养：将种子罐中的枯草芽孢杆菌菌液按照3~8%接种量（v/v)接种 至发酵培养基中，发酵培养条件为：培养温度35~37°C，转速100~250rpm，接种量为1~ 5% (v/v)，振荡培养20~36h。
[0023] (5)所述发酵培养基由以下原料组成（重量百分比）：可溶性淀粉1%、多价胨 0. 5%、氯化钠0. 1%、磷酸二氢钾0. 2%、磷酸氢二钾0. 2%、硫酸镁0. 05%、碳酸钙0. 01%、 硫酸锰0. 1 %、黄浆水作为余量，调整pH值为7. 0~7. 5。
[0024] 实施例2
[0025] (1)活化培养：将斜面中保存的芽孢杆菌接种至BHI培养基中进行活化，于30~ 42°C，转速100~250rpm的条件下培养20~24h，得活化后的枯草芽孢杆菌发酵液。
[0026] (2)种子罐培养：在100L发酵罐中装入50L种子培养基，将活化后的摇瓶发酵液 按照种子培养基总体积的〇. 5%~3%进行接种，控制种子罐的发酵条件为：发酵温度为 35~42°C，转速100~400rp