[发明专利]一种用于微生物固态通量发酵的培养基及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种用于微生物固态通量发酵的培养基及其制备方法与应用，属于工业发酵微生物固态培养发酵领域。本发明用于微生物固态通量发酵的培养基为片状，所述培养基包括下述重量百分比的组分：麸皮10％‑82.5％，豆粕10％‑80％，小麦5％‑70％，玉米淀粉1％‑5％，麦芽糊精粉0.5％‑1.5％。本发明的培养基用于固态通量培养时，可将这些培养基直接放入孔板不同的孔中进行后续处理，既能保证不同孔之间培养基的分装速度，同时也能保证培养基重量的一致性，从而实现固态通量培养装置的更高应用效率；并且，本发明的培养基易成型、不易破碎、崩解效果好且同批次培养基间误差小。

技术领域

本发明涉及一种培养基及其制备方法与应用，具体涉及一种用于微生物固态通量发酵的培养基及其制备方法与应用。

背景技术

固态发酵是工业发酵微生物进行酶制剂、次级代谢产物工业化生产的常用方式。目前对于工业发酵微生物的固态发酵研究，主要集中在底物优化和菌种选育。底物优化是对固态发酵的工艺进行优化改造，以获得产品质量的提升；菌种选育是通过对生产菌株进行自然、化学、物理等方式进行诱变，以获得能够在固态发酵中提升产品质量的优良性状的目标菌株。但由于菌株突变的随机性以及后续筛选过程繁琐，往往导致菌种选育研究难度要远超过底物优化。传统的丝状真菌菌株选育过程，往往要经历多个步骤完成，在前期筛选阶段主要借助固体琼脂平板以及结合显色底物和透明圈的方式，进行菌株初步筛选。在后期的复筛过程，基本都是模拟正常工业生产培养基进行发酵应用和验证，在这个过程中通常采用三角瓶固态曲料进行发酵分析，同时在固态培养过程中为了保证曲料充分混匀发酵，还要定时的进行多次三角瓶摇曲操作；在后期进行固态发酵产物分析时，需要将曲料进行称重取出，浸提，并单独进行产物分析，整个过程工作量大、操作繁琐，不能实现工业发酵微生物的培养和筛选通量化。而且三角瓶的固态发酵过程中还不能实现通气和湿度的可控，往往会造成三角瓶的发酵结果与实际固体的结果存在较大的偏差，不能有效的指导实际生产应用。

为了解决这一问题，发明人开发了一种固态通量培养装置及其应用(CN107446804A)，该装置能够实现工业发酵微生物丝状真菌的通量筛选。但在后续长期的应用中，发明人发现，在丝状真菌固态培养过程中进行多孔板培养基的无菌分装操作严重影响固态通量培养装置的应用效率。由于多孔板每个孔是连在一起的整体，每个孔都需要单独称料，同时孔的装载量也较小，因此在培养基分装过程中需要十分谨慎小心才能保证每孔分装培养基的一致性以及防止污染杂菌，该方面的操作极大影响固态通量培养装置使用效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种用于微生物固态通量发酵的培养基及其制备方法与应用，采用该培养基进行固态通量发酵可以提高固态通量培养装置的使用效率，且发酵结果更为稳定。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于微生物固态通量发酵的培养基，所述培养基为片状，所述培养基包括下述重量百分比的组分：麸皮10％-82.5％，豆粕10％-80％，小麦5％-70％，玉米淀粉1％-5％，麦芽糊精粉0.5％-1.5％。

本发明将培养基制成片状，这样当培养基用于固态通量培养时，可将这些培养基直接放入孔板不同的孔中进行后续处理，既能保证不同孔之间培养基的分装速度，也能保证培养基及重量的一致性，还能从源头杜绝培养基分装过程中杂菌污染，从而实现固态通量培养装置的更高效应用。

本发明的培养基以玉米淀粉和麦芽糊精粉作为填充剂。研究表明，填充剂的类型以及用量影响培养基是否压片成型、是否容易破碎、崩解效果以及同批次培养基间误差的大小。发明人发现：单独以麸皮、豆粕和小麦作为原料进行培养基压片，无法成型，添加一定的填充剂才能辅助成型。若仅以玉米淀粉作为填充剂，玉米淀粉的用量过低，则培养基成型效果不佳，相同批次的培养基成片片间误差较大，且培养基易破碎；随着玉米淀粉用量的增加，培养基成型较好，但是若玉米淀粉的用量过高，则培养基的崩解效果较差。