[发明专利]干酪乳杆菌Zhang高密度培养方法、使用它们制备冻干菌粉的方法与所得到的冻干菌粉及其用途

说明书

【技术领域】

本发明涉及微生物培养与应用技术领域。更具体地，本发明涉及干酪乳杆菌Zhang高密度培养方法，还涉及使用所述的干酪乳杆菌Zhang发酵液制备冻干菌粉的方法，还涉及采用所述冻干菌粉制备方法所得到的冻干粉以及它们的用途。

【背景技术】

众所周知，作为一种益生菌，乳杆菌以其所具备的优良益生特性，诸如：耐酸性、耐受胆汁酸、在消化道中定殖生长以及缓解乳糖不忍耐症、抗变异突变、降低血清胆固醇、抗肿瘤、抑制肠道病原菌和抗Helicobacter pylori、改善肠道菌群和提高机体免疫功能等已经被广泛应用于食品发酵、动物饲料及医疗保健等领域中。

高密度培养技术(High Cell Density Culture)也就是人们知道的高密度发酵技术。由于各个菌种所能达到的最高菌体浓度相差较大，所以现有文献并没有对高密度培养作出确切的定义。一般而言，高密度培养是指应用一定的培养技术或装置提高菌体的发酵密度，使菌体密度较传统培养方式有显著的提高，从而达到减少培养体积，还可以缩短生产周期，最终提高特定产物的比生产速率，减少设备投资从而降低生产成本，提高在市场上的竞争力。Hayakawa K等人(J Ferment Bioeng，1990，70(6)：404-408)对乳酸菌高密度培养研究采用专门设计的生物发酵器，采用膜技术与发酵罐耦联，不断过滤除去乳酸，截留菌体返回发酵罐实现菌体细胞循环培养，最高菌体密度可高达10¹¹CFU/mL，该方法需耗费大量培养基，且仅限于实验室水平，很难扩大到生产应用规模，因此不适于推广使用。例如CN 200510094737.5涉及一种细胞培养方法及其生物反应装置，尤其涉及一种细胞高密度循环式或连续式培养方法及其生物反应装置。其特征是在生物反应器上加装无机膜过滤组件及补料罐，并通过一定的控制回路将三者连接为一个可用于细胞循环式高密度培养或高密度连续式培养的生物反应器系统。CN 200710004941.2涉及乳酸菌的一种高密度培养方法，以植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌和乳酸片球菌为菌种，使用专门的乳酸菌培养基3％大豆蛋白胨、2％酵母浸提粉、0.5％乙酸钠、复合微量元素液、复合维生素液等，调节起始pH值为7.0-7.2；并在培养过程中流加Na₂CO₃、KOH、NaOH或氨水使培养液的pH值稳定在6.0-6.8。获得高活性、高浓度的乳酸菌培养液，培养液中乳酸菌活菌数达到9.0×10⁹-1.0×10¹⁰cfu/ml。黄良昌等人(中国乳品工业，2002，30(1)：12-15)、靳志强等人(现代食品科技，2006，22(2)：4-8)仍主要采用培养基成分的优化基础上的分批培养方式，此方法简单，容易实现规模放大，但所得到的菌体密度不高，通常10⁹CFU/mL。

随着发酵剂的商业化生产和应用的迅速增加，工业发酵的基本目标自然转向了以最小的代价获得最大的产值和利润，而实现这一目标的工程手段是针对每个特定过程建立相应的高效发酵模式。因此，进行工业化生产，大规模培养非遗传修饰菌和工程菌的技术和工艺就显得日趋重要。乳酸菌浓缩发酵剂制备的关键是要实现对其进行高活性、高密度的培养。

本发明针对一株从内蒙古传统功能性发酵乳——酸马奶中分离，并经过体外耐酸性试验、耐胆酸盐试验、降胆固醇试验等一系列试验筛选得到的具有潜在益生作用的干酪乳杆菌(Lactobacillus casei Zhang)，通过优化液体培养基以及对培养条件的控制等方法实现高密度发酵，该高密度发酵液经离心收集菌体、添加保护剂后冷冻干燥得到冻干菌粉，这些可以冻干菌粉应用于益生菌发酵剂和益生菌制剂中，改善益生菌发酵剂和益生菌制剂品质，扩大应用范围。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的在于提供干酪乳杆菌(Lactobacillus casei Zhang)的高密度发酵方法。

本发明的另一目的在于提供干酪乳杆菌Zhang冻干菌粉的制备方法。

本发明的另一目的在于提供干酪乳杆菌Zhang冻干菌粉。

本发明的另一目的在于提供干酪乳杆菌Zhang冻干菌粉在益生菌发酵剂和益生菌制剂中的用途。

[技术方案]