[发明专利]一种富硒沼泽红假单胞菌制剂及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及微生物发酵工程领域，具体地说是一种添加亚硒酸钠的液体培养基经沼泽红假单胞菌厌氧发酵制备富硒沼泽红假单胞菌的方法。

 

背景技术

沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）在生物学分类中，属于真细菌纲、红螺菌目、红螺菌科、红假单胞菌属、沼泽红假单胞菌种，具有原始光能合成体系，能在厌氧条件下进行不放氧的光合作用，可利用多种有机物质，能以各种各样的有机质及光能进行异氧生长，其菌体含有丰富的蛋白质、B族维生素和对动物生长发育起促进作用的生理活性物质，还可以起到益生菌的作用，可用于微生物饲料添加剂、畜禽水产养殖。

以微生物为载体富集人体及动物所必需的微量元素以求有机形态、制造成本较低廉而富有多种营养的微量元素产品越来越引起人们的关注。研究表明， 许多光合细菌具有一定的耐硒和富硒能力，如深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)、沼泽红假单胞菌( Rhodopseudomonas palustris) 等。其中沼泽红假单胞菌具有富集多种微量元素的能力，是发酵工业中比较常用的菌种之一，又是优质的光合细菌饲料添加剂，是目前作为微量元素载体可能性比较大的菌种。沼泽红假单胞菌本身营养丰富，含有多种活性成分，并且是唯一由国家农业部批准作为饲料添加剂使用的光合细菌。研究表明，沼泽红假单胞菌具有较高的蛋白质含量，是一种高效优质的蛋白源。同时，沼泽红假单胞菌中氨基酸种类齐全且消化率高，必需氨基酸总含量达40. 92%，必需氨基酸与总氨基酸的比值为44.30%。另外，沼泽红假单胞菌富含B族维生素及类胡萝卜素，同时还含有多种免疫因子和促生长因子，均有利于个体生长，增强抗病性。因此，从营养角度可以认为沼泽红假单胞菌是一种十分优质的饲料营养源。研究表明，沼泽红假单胞菌具有较高的富硒能力并能将无机硒转化为有机硒。细胞硒含量的高低是菌体富硒能力的基本指标，但硒含量与沼泽红假单胞菌的生物量是一对相互联系和制约的因素，单纯追求高硒含量意义不大。从原料利用与转化上来看，如何提高菌体浓度及硒的转化率，对工业化生产更具有实际指导意义。从促进沼泽红假单胞菌生长及对硒的富集效率来看，硒的添加方式、培养基初始pH、装液量等因素，均对其有重要影响，通过对这些条件的优化可以有效地提高富硒菌体的生物量及富硒效率。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种富硒沼泽红假单胞菌制剂的制备方法，为人体及动物提供所必需的有机形态硒元素提供一种新的具有可行性的途径。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种富硒沼泽红假单胞菌制剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）活化菌种；

（2）配制经过优化的液体发酵培养基；

（3）经过三级放大培养，在第三级培养的第2、3、4和5天分别添加亚硒酸钠至25、50、75和100ug/mL，继续培养至第7天；测定细胞浓度，富硒菌体中总硒含量、无机硒含量、和有机硒含量测定，发酵培养液中残留无机硒含量测定，计算有机硒转化率；

（4）观察发酵液颜色变化并测定发酵液菌数；

（5）将紫红色的发酵液经过冻干干燥或者65℃下加温处理60min以内干燥，制成可用于人类食品的富硒沼泽红假单胞菌制剂；也可以将紫红色的发酵液用植物淀粉吸附并干燥制成畜禽饲料添加剂。

与现有技术相比，本发明的技术优势：

（1）直接利用无色透明的细口瓶、聚乙烯桶即可进行生产，操作简单，质量稳定，成本低廉，易于产业化生产；

（2）产品发酵周期明显缩短，活菌密度到达3.0×10⁹ CFU/mL的时间为96小时之内，而传统的沼泽红假单胞菌发酵达到同样的菌体密度需要100小时甚至更长时间；生产周期大大缩短短，易于产业化；

（3）产品成本与发酵污染风险降低:本发明由于生产周期缩短，生产成本降低，同时，接种量比较大，几乎不会出现杂菌污染，产品发酵失败风险大大降低；

（4）采用厌氧培养罐或通过持续通入二氧化碳或氮气维持其厌氧环境来进行，原料不能重复使用，操作较复杂，成本较高；用聚乙烯桶进行发酵，大大降低了生产成本；

（5）本发明采用经过优化的沼泽红假单胞菌液体发酵培养基，沼泽红假单胞菌菌数含量明显提高，发酵产物活菌浓度可达3.0×10⁹ CFU/mL以上；