[发明专利]一种提高凝结芽孢杆菌细胞形成芽孢的方法及培养基

说明书

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种利用乳酸盐和/或乳酸作为凝结芽孢杆菌生长的唯一或主要碳源促进其细胞形成芽孢的方法，该方法利用如下培养基培养凝结芽孢杆菌，对凝结芽孢杆菌进行好氧培养，培养基组成为：酵母膏10.0g/L；牛肉膏10.0g/L；蛋白胨10.0g/L；碳酸氢钠1.5g/L；磷酸二氢钾1.5g/L；七水硫酸镁1.0g/L；硫酸锰0.1g/L；氯化钙1.0g/L；去离子水1L；乳酸盐和/或乳酸含量为10‑30g/L。本发明在培养凝结芽孢杆菌过程中可以促进凝结芽孢杆菌细胞形成芽孢，芽孢形成率高达90％以上。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种利用乳酸盐和/或乳酸作为凝结芽孢杆菌生长的唯一或主要碳源促进其细胞形成芽孢的方法。

背景技术

凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)分类学上属于硬(或厚)壁菌门,芽孢杆菌属，细胞呈杆状，革兰氏阳性，端生芽孢，无鞭毛，可分解糖类，同型发酵产乳酸。凝结芽孢杆菌最适生长温度为45-50℃，最适pH为6.6-7.0，在人体肠道内能够发挥促进微生物菌群平衡、提高机体免疫力和抗病力等功效。凝结芽孢杆菌不仅可以分泌淀粉酶和蛋白酶，促进人和动物对营养物质的消化和吸收，而且还可以产生B族维生素、氨基酸和短链脂肪酸等生命活性物质，为人和动物提供营养物质。另外，凝结芽孢杆菌还能产生大量抑制有害菌生长的凝固素(Coagulin)和乳酸等抑菌物质，因此可以作为药物防治对人胃肠细菌性引起的炎症疾病。

作为一种典型的益生菌种，凝结芽孢杆菌已经在人类食品和药品以及动物用微生态制剂领域有越来越广泛的应用，需求量呈现迅猛的增长趋势。凝结芽孢杆菌以营养体细胞或芽孢形式2种形式存在，因为芽孢具备抗干燥、高温和成活率高等特点，因此目前市售凝结芽孢杆菌产品均以芽孢形式存在。尽管国内外在高密度发酵培养凝结芽孢杆菌和利用乙酸盐促进其细胞形成芽孢方面有一些研究文献，但在培养后期如何提高凝结芽孢杆菌芽孢形成率方面却鲜有文献报道。

现有技术中一般采用异养好氧方式培养凝结芽孢杆菌，所用有机碳源为葡萄糖、蔗糖、甘油和乙酸等，所用氮源有酵母膏、牛肉膏和铵等，采用摇床振荡或发酵罐搅拌通空气等方式提供氧气。凝结芽孢杆菌培养进入指数生长后期或稳定期的细胞不易形成芽孢，由于芽孢的形成率不高，不利于产业化生产。基于此，发明人进一步探索了不同碳源对凝结芽孢杆菌生长和促进其细胞形成芽孢的效应，获得了促进凝结芽孢杆菌细胞形成芽孢的技术与方法。

发明内容

本发明采用的凝结芽孢杆菌菌种为从中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所)购买的凝结芽孢杆菌菌株[Bacillus coagulans]，保藏编号为CGMCC NO.1.10823。

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种培养基，可以采取如下技术方案达到：

乳酸盐和/或乳酸含量为10-30g/L。

作为优选的，所述乳酸盐和/或乳酸含量为20g/L。

作为优选的，所述培养基通过添加氢氧化钠溶液或浓盐酸溶液调节初始pH为6.0-8.0。

作为优选的，所述培养基通过添加氢氧化钠溶液或浓盐酸溶液调节初始pH为7.0。本发明的另一目的在于提供一种提高凝结芽孢杆菌细胞形成芽孢的方法，可以采取如下技术方案达到：

一种提高凝结芽孢杆菌细胞形成芽孢的方法，以乳酸盐和/或乳酸为唯一或主要碳源的液体培养基中，对凝结芽孢杆菌进行好氧培养，在凝结芽孢杆菌生长进入指数后期或稳定期时促进细胞形成芽孢的方法。

作为优选的，对所述凝结芽孢杆菌细胞形成芽孢好氧培养过程中，控制摇床转速为100-300转/分。

作为优选的，所述控制摇床转速优选为200转/分。