[发明专利]一种慢生型大豆根瘤菌高密度培养方法

说明书

本发明公开了一种慢生型大豆根瘤菌高密度培养方法，属于异养培养发酵工艺技术领域。本发明解决了现有传统发酵罐培养大豆根瘤菌的方法对数期碳氮比失衡，代谢产物增加对菌体生长不良，无法实现慢生型大豆根瘤菌的高密度培养的问题。本发明采用恒速流加补料方式，有效维持发酵液中碳氮比例和浓度，有效提高对数期慢生型大豆根瘤菌的活菌数，使发酵最终的有效活菌数稳定在6.8×10⁹cfu/mL，实现大豆根瘤菌的高密度培养。此外，本发明采用的恒速流加补料的方式操作简单，放大培养更加容易，更适用于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种慢生型大豆根瘤菌高密度培养方法，属于异养培养发酵工艺技术领域。

背景技术

大豆生长所需的氮素营养基本上由根瘤菌提供，如果没有根瘤菌的存在，每亩要施一百多公斤尿素才能满足亩产180公斤大豆的氮肥需求，所以说大豆的氮肥基本上是根瘤菌贡献的。

目前，现有技术通常采用发酵罐培养，增加搅拌速度和通气量的方法，来提高慢生型大豆根瘤菌的有效活菌数，但是现有常规发酵培养最终有效活菌数约为1.9×10⁸cfu/mL，仍然没有实现慢生型大豆根瘤菌的高密度培养。因此，提供一种能够有效的解决对数期碳氮比失衡，代谢产物增加对菌体生长不良的问题，从而实现慢生型大豆根瘤菌高密度培养的方法是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种慢生型大豆根瘤菌高密度培养方法。

本发明的技术方案：

一种慢生型大豆根瘤菌高密度培养方法，该方法包括以下步骤：

(1)发酵罐培养慢生型大豆根瘤菌48-60h，使其处于对数生长期；

(2)慢生型大豆根瘤菌进入对数生长期后，采用恒速流加补料方式进行补料，补料液的流加速度为1mL/min，1L补料液中含有碳源和氮源的总质量为100g，补料时间为10-12h。

进一步地，步骤(1)中发酵罐培养慢生型大豆根瘤菌的条件为：空气流速20L/min，搅拌转速不低于400rpm，溶解氧饱和浓度不低于85％，温度为28℃，初始pH值为6.8。

进一步地，步骤(1)中发酵罐培养慢生型大豆根瘤菌的培养基为YMA培养基，1L培养基中含有K₂HPO₄ 0.5g、MgSO₄ 0.2g、NaCl 0.1g、酵母粉0.4g、甘露醇10g和琼脂20g。

进一步的，步骤(2)中采用恒速流加补料方式进行补料的起点为培养慢生型大豆根瘤菌48h。

进一步地，步骤(2)中采用甘露醇和酵母膏在补料液中的比例调整来保证发酵罐中碳氮比。

更进一步地，补料液中甘露醇和酵母膏的浓度比为3:2。

应用上述方法培养的慢生型大豆根瘤菌的最终有效活菌数为6.8×10⁹cfu/mL。

本发明具有以下有益效果：本发明采用恒速流加补料方式，有效维持发酵液中碳氮比例和浓度，有效提高对数期慢生型大豆根瘤菌的活菌数，使发酵最终的有效活菌数稳定在6.8×10⁹cfu/mL，实现大豆根瘤菌的高密度培养。

同时，本发明针对甘露醇和酵母膏在补料液中的比例，来对发酵液中碳氮比进行优化，解决了当发酵液中碳氮比偏小，会导致菌体生长旺盛，造成菌体提前衰老自溶；碳氮比过大，菌体繁殖数量少，细菌代谢不平衡的问题。

此外，恒速流加补料的方式操作简单，放大培养更加容易，更适用于规模化生产。

具体实施方式