[发明专利]一种丁酸梭菌扩大培养基的优化

说明书

本发明公开了一种丁酸梭菌扩大培养基的优化，属生物工程技术领域。本发明通过对丁酸梭菌发酵过程中的条件进行优化，将得到的培养条件用于丁酸梭菌的扩大培养，能够显著提升丁酸梭菌的扩繁效率和菌体量，将菌株在无氧条件下培养12h，可有效地将丁酸梭菌的菌体浓度从10⁶CFU/mL提高至少10倍。本发明的培养条件简单、快速、能显著提升丁酸梭菌的培养效率，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种丁酸梭菌扩大培养基的优化，属生物工程技术领域。

背景技术

丁酸梭菌(Clostridium butyricum,C.butyricum)，又称酪酸菌、丁酸梭菌芽孢杆菌，是芽孢杆菌科、梭菌属的一种产丁酸、革兰氏阳性厌氧杆菌。丁酸梭菌是一种专性厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌，两端钝圆，中间部分轻度膨胀，细菌呈直杆状或稍有弯曲，单个或成对，短链，偶见有丝状菌体，周身鞭毛，能运动。孢子卵圆，偏心或次端生。革兰氏染色初培养的菌为阳性，菌稍长可变为阴性。在琼脂平板上形成白色或奶油色的不规则圆形菌落，稍突，直径为1～3mm。不水解明胶，不消化血清蛋白，能够发酵葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖等碳水化合物产酸，水解淀粉但不水解纤维素。水解淀粉和糖类的最终代谢产物为丁酸、醋酸和乳酸，还有少量的丙酸、甲酸。1933年由日本千叶医科大学宫入近治博士首先发现并报告的，因此又名宫入菌。1935年，俄罗斯微生物研究所Kingi miyairi博士从人的粪便和土壤中分离出丁酸梭菌，随后发现其厌氧培养的过滤物中含有较少的脂肪酸，具有极强的整肠作用，它可抑制肠道中的致病菌，促进肠道中有益菌如双歧杆菌和乳杆菌的生长，1992年黑龙江省科学院微生物研究所在俄罗斯微生物研究所引进丁酸梭菌，并在中国定植，为中国微生物有益菌起到重大贡献。

丁酸梭菌主要从肠道和土壤中筛选，采用RCM培养基扩大培养(蛋白胨10g/L，牛肉粉10g/L，酵母粉3g/L，葡萄糖5g/L，可溶性淀粉1g/L，氯化钠5g/L，醋酸钠3g/L，L-半胱氨酸盐酸盐0.5g/L，pH 6.8)，但是在RCM培养基中丁酸梭菌的生长情况不理想，丁酸梭菌活菌数仅能达10⁶CFU/mL。

发明内容

本发明提供了一种培养丁酸梭菌的方法，所述方法是将丁酸梭菌在含有胰蛋白胨、酵母浸粉、可溶性淀粉、氯化钠、氯化铵、L-半胱氨酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖的培养体系中，所述反应体系中还含有脱氧剂。

在一种实施方式中，调节反应体系中pH为7.5～8.5；所述氯化铵添加量为0.1～0.3g/L；所述L-半胱氨酸的浓度为0.3～0.6g/L。

在一种实施方式中，培养体系中还含有脱氧剂，所述脱氧剂包括硫酸亚铁和抗坏血酸。

在一种实施方式中，培养体系中含有5～10g/L胰蛋白胨、2～5g/L酵母浸粉、1～3g/L可溶性淀粉、5～10g/L氯化钠、1.0～2.0g/L磷酸氢二钾、1.0～2.0g/L磷酸二氢钾、2.0～3.0g/L葡萄糖、3.0～5.0g/L蔗糖、1.0～3.0g/L果糖、1.0～3.0g/L乳糖；所述硫酸亚铁的浓度为0.2～0.5g/L；所述抗坏血酸的浓度为0～2g/L。

在一种实施方式中，培养体系中含有10g/L胰蛋白胨、3g/L酵母浸粉、1g/L可溶性淀粉、5g/L氯化钠、1.5g/L磷酸氢二钾、1.5g/L磷酸二氢钾、2.5g/L葡萄糖、4.0g/L蔗糖、2.0g/L果糖、2.0g/L乳糖；所述硫酸亚铁的浓度为0.2g/L；所述抗坏血酸的浓度为1g/L。

在一种实施方式中，将OD₆₀₀＝0.5±0.1的丁酸梭菌菌液按1％～4％的量添加至培养体系中，在30～37℃条件下培养不少于12h。

在一种实施方式中，所述丁酸梭菌包括但不限于丁酸梭状芽孢杆菌CGMCC0313.1，记载于授权公告号为CN105769928B的专利文献中。