一种快速深层液态发酵生产中国被毛孢菌粉的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微生物技术领域，具体设及一种快速利用深层液态发酵技术生产真菌 菌丝体的方法，更确切地说是一种快速深层液态发酵生产中国被毛抱菌粉的方法。
【背景技术】
[0002] 微生物发酵可分为分批、补料分批、半连续、连续等多种模式。分批发酵的人力、物 力消耗较大，每批发酵都需要进行装料、灭菌、接种、放料、清洗等操作，工序繁琐，发酵周期 较长，生产效率较低;补料分批发酵虽可通过补料补充养分或前体的不足，但是由于有害代 谢产物的不断积累，产物合成最终难免受到阻遏;连续发酵较分批发酵和补料分批发酵生 产强度大大提高，但容易遭受杂菌的污染，菌种易退化，设备投资较大，且发酵产物浓度较 低；半连续发酵过程中，通过放掉部分发酵液再补入新鲜培养基，不仅可W补充养分和前 体，而且代谢有害物被稀释，从而有利于产物的继续合成。
[0003] 半连续发酵工艺的应用可W起到缓解产物抑制和避免代谢副产物积累的作用，改 善了微生物的培养环境，有助于保持菌体活力的稳定，并且对于某些次级代谢产物，其最高 的生产速率仅在某些瞬态条件下才能达到。采用半连续发酵工艺不仅可W使运种瞬态条件 反复出现，而且还可W提高设备的利用率，因此半连续发酵工艺在次级代谢产物的生产方 面有着重要的应用。
[0004] 中国被毛抱菌粉即发酵冬虫夏草菌粉，是从青海新鲜冬虫夏草中分离得到的麦角 菌科真菌冬虫夏草的无性世代一中国被毛抱菌种经液体发酵培养所得菌丝体的干燥粉末。 主要用于补肺肾，益精气W及肺肾两虚引起的咳嗽、气喘、咯血、腰背酸痛等病及慢性支气 管炎的辅助治疗。
[0005] 传统中国被毛抱液态发酵工艺多为间隙性的分批发酵工艺，而分批发酵工艺的人 力、物力消耗较大，每批发酵都需要进行装料、灭菌、接种、放料、清洗等操作，工序繁琐，非 发酵周期较长，生产效率较低;而后续的分离工艺传统多用离屯、机进行分离，该方式因受制 于离屯、机分离因子影响，分离过程中菌丝体遭到剪切力破坏，部分有效成分流失到滤液中 导致产品质量和收率下降，分离所得滤液较浑浊，里面含有较多的碎菌丝，导致外排滤液 COD偏高，该滤液若达到污水排放标准，需要经过复杂的污水处理，污水处理系统工作量太 大，给企业带来了严重的经济负担。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了解决上述中国被毛抱菌粉生产的不足，从而设计了一种快速 深层液态发酵生产中国被毛抱菌粉的绿色新方法，该方法采用半连续发酵工艺既能减少了 工艺环节，缩短了非发酵时间，提高了设备利用率，降低了生产成本；同时又采用高效的陶 瓷膜过滤，提高菌丝体的收率，减少进入滤液的菌丝体，降低滤液的C0D，降低污水处理量； 又不破坏细胞本身，保证胞内有效成分的全部回收。该发明不但能快速得到高品质的中国 被毛抱的菌丝体，又提高了分离过程中菌丝体的收率，增加了经济效益；又降低了废水中 COD,减轻了污水处理系统压力，增加了社会效益。
[0007] 本发明目的主要是通过W下方式实现的：
[0008] -种快速深层液态发酵生产中国被毛抱菌粉的方法，该方法按照下述步骤进行：
[0009] 1)中国被毛抱半连续发酵液制备:将中国被毛抱种子液接种到灭菌后的发酵培养 基进行深层液态发酵得到中国被毛抱发酵培养液，所述的深层液态发酵接种量为体积含量 的10~20%，通风比为1:0.5-1.5則111，罐压0.02~0.0519日，在15~20°(：下发酵培养10-30天 后，放出培养器容积的10-50%的发酵液，补入同等体积的灭菌后的发酵培养基，继续发酵 1-10天;如此不断放料、补料，每次补料继续发酵1-10天，反复多次，操作周期可W根据次数 调整为12-70天，得到中国被毛抱发酵液;将中国被毛抱菌种子液接种到灭菌后的发酵培养 基之前可W将将中国被毛抱菌菌株W常规方法活化后制备得到中国被毛抱菌种子液;优选 发酵条件为通风比为1:0.5vvm，罐压0.04Mpa，在20°C下发酵培养25天；
[0010] 2)中国被毛抱发酵液陶瓷膜过滤:将步骤1)中所得的中国被毛抱发酵液通过微滤 膜得到发酵液的微滤透析液和菌丝体，收集得到菌丝体；
[0011] 3)低溫真空烘干:将步骤2)中所得的菌丝体在真空度为-0.065~-0.095Mpa，60~ 75°C条件下进行干燥。
[0012] 所述的中国被毛抱种子液是通过W下方法制备得到的：中国被毛抱种子培养基组 成为葡萄糖1-3%、蛋白腺0.5-2%、奶粉0.1-1 %、教皮1-3%、憐酸二氨钟0.1-0.5%、屯水 硫酸儀0.1-0.5 %、消泡剂0.01-0.05 % ;调节pH值5.5-6.5;培养条件为:通风比为1:0.5- 1.5vvm，罐压0.02~0.05Mpa，培养溫度15~20°C，培养周期5-15天。
[0013] 优选中国被毛抱种子液是通过W下方法制备得到的:将经活化摇瓶中国被毛抱菌 菌种接入种子培养基，中国被毛抱种子培养基组成为葡萄糖2 %、蛋白腺0.8%、奶粉0.5 %、 教皮1.5 %、憐酸二氨钟0.3 %、屯水硫酸儀0.3 %、消泡剂0.02-0.03 % ;调节抑值5.5-6.5; 培养条件为:通风比为l:〇.5-lvvm，罐压0.03~0.04Mpa，培养溫度18~20°C，培养周期5-10 天。
[0014] 中国被毛抱发酵培养基组成为葡萄糖1-3%、玉米粉1-3%、蛋白腺0.5-2%、酵母 粉0.1-1%、教皮1-3%、憐酸二氨钟0.1-0.5%、屯水硫酸儀0.1-0.5%、消泡剂0.01- 0.05%;调节抑值 5.5-6.5。
[0015] 该方法步骤2)所述的微滤膜为陶瓷膜或有机膜，其孔径在0.05~0.5μπι，操作溫度 为50~60°C，工作压力：进压为2~4bar，出压为0~化ar。
[0016] 优选该方法步骤2)所述的微滤膜为陶瓷膜或有机膜，其孔径在50nm，操作溫度为 50~60°C，工作压力：进压为3bar，出压为化ar。
[0017] 本发明适用于任何中国被毛抱菌种(0地iocordyceps sinensis)，如保藏于由中 国工业微生物菌种保藏管理中屯、，保藏号CICC14088、14099、14114等均可W使用。
[0018] 本发明所采用的中国被毛抱菌株不限于某个具体生产厂家，市售均可使用。
[0019] 本发明为快速深层液态发酵生产中国被毛抱菌粉提供了一种新的方法。该方法具 有W下几个突出的优点：
[0020] 1、发酵周期短：传统的分批发酵工艺，每批发酵都需要进行装料、灭菌、接种、放 料、清洗等操作，工序繁琐，总发酵周期长，而采用半连续发酵工艺减少了工艺环节，缩短了 非发酵时间和发酵时间，提高了设备利用率和发酵强度，降低了生产成本。
[0021] 2、提高收率:采用微滤膜孔径0.05~ΙΟμπι，显著提高了菌丝体得率。
[0022] 3、提高产品质量:传统离屯、机分离过程中中国被毛抱菌丝体遭到剪切力破坏，部 分有效成分流失到滤液中导致菌丝体有效成分降低，该工艺采用微滤膜过滤，操作过程中 不会产生剪切力，有效保证菌丝体有效成分。
[0023] 3、降低滤出液C0D，减轻环保压力：传统邸螺分离由于菌丝体截留率低，部分菌丝 体进入滤液，导致滤液中COD含量增高，本方法分离因子高，对菌丝体截留率大大增加，滤液 澄清，滤液中菌丝体少，得到的透析液COD大大降低，其COD指标可W达到直接排放标准，仅 污水处理每天就为企业减少30吨处理量，大大降低了污水处理费用。
[0024] 4、清洁连续生产，能耗低:本发明方法可连续生产，膜及其配套设备使用寿命长， 装置维护方便，投资少，操作过程无噪声污染，易清洁。
【附图说明】
[0025] 图1为实施例所述传统工艺路线图。
【具体实施方式】
[0026] W下通过具体实施例进一步说明本发明。但实施例的具体细节仅用于解释本发 明，不应理解为对本发明总的技术方案的限定。
[0027] 实施例1
[00巧]1)中国被毛抱菌株(0曲iocordyceps sinensis)由中国工业微生物菌种保藏管理 中屯、提供并鉴定，保藏编号CICC14088。将培养好的中国被毛抱菌株种子液种到种子培养 基，接种量是10 %，种子培养基组成为葡萄糖2 %、蛋白腺0.8 %、奶粉0.5 %、教皮1.5 %、憐 酸二氨钟0.3 %、屯水硫酸儀0.3%、消泡剂0.02%，调节pH值6.0;培养条件为:通风比为1: 0.5vvm，罐压0.03Mpa，培养溫度18~20°C，培养7天左右即可得到种子液。将培养好种子液 接种到灭菌后50L发酵培养基，接种量15%，发酵培养基组成为葡萄糖2%、玉米粉1.5%、蛋 白腺1 %、酵母粉0.5 %、教皮2%、憐酸二氨钟0.3 %、屯水硫酸儀0.3%、消泡剂0.03% ;调节 抑值6.0;通风比为1:0.5vvm，罐压0.04Mpa，在20