[发明专利]发酵乳杆菌的高密度培养方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵工程领域，尤其是一种发酵乳杆菌的高密度培养方法。

背景技术

发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)作为潜在的益生菌，广泛分布于人和动物的胃肠道中，是肠道、口腔和阴道的正常菌群，发酵乳杆菌均有一定的耐酸和耐胆汁盐能力，目前发酵乳杆菌多用于泡菜、豆乳发酵、香肠发酵和饲料中。现有报道指出发酵乳杆菌能够水解胆盐，降胆固醇，调节宿主体内微生物菌群的平衡，改善宿主体内系统环境，对宿主健康具有促进作用，因此发酵乳杆菌在食品和医药工业中有着很好的应用前景，然而益生菌只有耐受消化道的不良环境，以一定的数量活着到达并定植于宿主肠道，才能发挥其益生作用，益生菌的活性与活菌数密切相关，因此益生菌的高密度培养显得十分重要。发酵乳杆菌对营养的要求较高，需要适合其生长的营养丰富的培养基，在发酵乳杆菌生长过程中会产生乳酸等代谢产物，使发酵液的pH不断下降，菌体生长受pH的影响非常显著，发酵过程中各种营养成分的不断消耗，碳源的短缺对菌体生长的限制最为显著，上述问题亟待解决。由于以上因素的限制，常规发酵乳杆菌使用MRS培养基分批发酵的最高菌浓一般维持在2～6×10⁸cfu/ml。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种发酵乳杆菌的高密度培养方法，本方法采用促进发酵乳杆菌增殖的专用培养基，并且在发酵过程中添加碱性物质以中和菌体代谢产生的酸，并适当补糖，较好地克服了发酵过程中碳源短缺和产酸抑制菌体生长的问题。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种发酵乳杆菌的高密度培养方法，步骤如下：

(1)获得种子液：将活化好的发酵乳杆菌接入装有培养基的容器内，35-40℃下在厌氧环境下静置培养10-20h，得到种子液；

培养基的成分包括：葡萄糖8～15g/L，酪蛋白胨8～15g/L，酵母粉8～15g/L，番茄汁50～200ml/L，黄瓜汁50～200ml/L，乙酸钠1～5g/L，磷酸氢二钾2～5g/L，FeSO₄·7H₂O0.1～0.5g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1～0.5g/L，吐温800.05-0.2ml/L，初始pH6.7～7.0，

(2)发酵培养：在发酵罐中倒入培养基，培养基成分同上，高压蒸汽灭菌后冷却至37℃，将种子液以重量百分比3～6％接种量接种到发酵罐中，厌氧、间歇搅拌发酵28h；

(3)调pH：发酵过程中当pH低于5.5时开始补碱，通过补加碱保持pH在5～7；

(4)补糖：发酵过程中当残糖降至2g/L时开始间歇性补糖，维持残糖量在2g/L～10g/L。

而且，所述碱为Na₂CO₃或NaOH。

而且，所述糖为葡萄糖。

而且，所述步骤(1)和步骤(2)的容器内通入80％N₂+10％CO₂+10％H₂的混合气。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明采用黄瓜，番茄等果蔬提取物添加的培养基中不仅可以代替部分碳氮源，而且含有丰富的维生素和微量元素，可作为发酵乳杆菌的生长因子，对于促进菌体增殖有显著作用，发酵过程中添加Na₂CO₃保持发酵液pH稳定，培养至对数期后期开始补加葡萄糖保持一定残糖量以促进菌体持续生长，最终获得培养液发酵乳杆菌达到较高密度，最终菌种密度可高达1.2-3.4×10¹⁰cfu/ml。

2、本方法采用促进发酵乳杆菌增殖的专用培养基，并且在发酵过程中添加碱性物质以中和菌体代谢产生的酸，并适当补糖，较好地克服了发酵过程中碳源短缺和产酸抑制菌体生长的问题。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

番茄汁制备方法：新鲜的番茄洗净，称取100g于榨汁机内粉碎充分，煮沸5min，三层纱布过滤，滤液用水补至100ml。

黄瓜汁制备方法：新鲜黄瓜洗净，切片，称取100g于榨汁机内补充100ml水后榨汁后煮沸5min，三层纱布过滤后，用水补至200ml。