本發(fā)明屬于乳酸乳球菌發(fā)酵制備nisin的技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種控制發(fā)酵培養(yǎng)體系pH值以提高乳酸鏈球菌素產(chǎn)量的方法。

背景技術(shù)：

乳酸鏈球菌素(nisin)，是由某些乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)在代謝過程中合成的34個氨基酸組成的小分子多肽。

nisin具有抑菌作用，對于大多數(shù)的革蘭氏陽性菌，特別是細(xì)菌的芽孢具有抑菌效果。乳酸鏈球菌素能抑制葡萄球菌屬、鏈球菌屬、小球菌屬和乳桿菌屬的大部分菌種；抑制大部分梭菌屬和芽孢桿菌屬，并且通過與其它的抑菌劑聯(lián)合還能夠抑制革蘭氏陰性細(xì)菌的生長。乳酸鏈球菌素作為一種多肽類物質(zhì)添加于食品中不會被微生物分解，但是nisin對于蛋白水解酶特別敏感，人體食用后就會被消化道內(nèi)的蛋白酶降解成游離的氨基酸，不會產(chǎn)生抗性和過敏反應(yīng)，因此是一種非常安全的生物防腐劑。以上優(yōu)點使得nisin廣泛應(yīng)用于乳制品、肉制品、罐頭制品、飲料類的保鮮中。

高純的nisin是一種白色或微顯黃色的結(jié)晶粉末，略帶咸味。

現(xiàn)有的nisin發(fā)酵技術(shù)通過補(bǔ)料等方式維持發(fā)酵條件在pH6.0-7.2之間。

現(xiàn)有的方法發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鏈球菌素，其產(chǎn)率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)率低的不足，提供一種控制發(fā)酵培養(yǎng)體系pH值以提高乳酸鏈球菌素產(chǎn)量的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:

一種控制發(fā)酵培養(yǎng)體系pH值以提高乳酸鏈球菌素產(chǎn)量的方法，包括如下步驟：

(1)將乳酸乳球菌在發(fā)酵培養(yǎng)基初始pH值為7.2的條件下發(fā)酵6小時；

(2)用下述步驟之一種進(jìn)行：

第一種：調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝6.2，直至發(fā)酵結(jié)束；

第二種：調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝6.2，繼續(xù)發(fā)酵6小時；再調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝4，直至發(fā)酵結(jié)束；

第三種：調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝6.2，發(fā)酵6小時；再調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝4，發(fā)酵6小時，再調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝3，直至發(fā)酵結(jié)束。

發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)選用下述方法制成：將酵母膏15g，蛋白胨15g，磷酸二氫鉀20g，蔗糖20g，玉米漿3g，半胱氨酸2.6g，NaCl 1.5g，MgSO₄·7H₂O 0.15g，加水至1L，調(diào)節(jié)pH＝7.2，滅菌。

本發(fā)明的優(yōu)點：

通過調(diào)節(jié)乳酸乳球菌發(fā)酵過程的發(fā)酵培養(yǎng)基pH值，增強(qiáng)發(fā)酵培養(yǎng)基內(nèi)的nisin穩(wěn)定性，從而提高nisin產(chǎn)量。本發(fā)明的方法使nisin的得率及生產(chǎn)強(qiáng)度提高。

附圖說明

圖1為原始發(fā)酵條件下Nisin的發(fā)酵得率。

圖2為實施例1Nisin的發(fā)酵得率。

圖3為實施例2Nisin的發(fā)酵得率。

圖4為實施例3Nisin的發(fā)酵得率。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明是以乳酸乳球菌乳亞種(lactococcus lactis subsp.lactis命名為YF11，已于2016年05月10日保藏)為例，實驗證明，其它的乳酸乳球菌也可以用于本發(fā)明。

各實施例所用的乳酸乳球菌乳亞種(Lactococcus lactis subsp.lactis)YF11菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏號為CGMCC NO.12429，保藏時間為2016年5月10日。地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101。該菌以下各實施例簡稱乳酸鏈球菌YF11。

各實施例的種子培養(yǎng)基(g/L)：酵母粉15，蛋白胨15，磷酸二氫鉀20，蔗糖15，NaCl 1.5，MgSO4·7H2O 0.15，余量為水，pH＝7.2，121℃滅菌20min。

各實施例的發(fā)酵培養(yǎng)基用下述方法制成：將酵母膏15g，蛋白胨15g，磷酸二氫鉀20g，蔗糖20g，玉米漿3g，半胱氨酸2.6g，NaCl 1.5g，MgSO₄·7H₂O 0.15g，加水至1L，用0.1M氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH＝7.2，121℃滅菌20min。

各實施例的乳酸乳球菌的種子培養(yǎng)：將乳酸乳球菌乳亞種YF11凍干粉末接入盛有100ml種子培養(yǎng)基的250ml錐形瓶中，在30℃的培養(yǎng)箱中進(jìn)行12h靜置培養(yǎng)；再轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中，30℃進(jìn)行活化12h，連續(xù)傳代3次，每代培養(yǎng)8h。

實施例1

一種控制發(fā)酵培養(yǎng)體系pH值以提高乳酸鏈球菌素產(chǎn)量的方法，包括如下步驟：

(1)將種子培養(yǎng)后獲得的乳酸鏈球菌乳亞種YF11接入到初始pH值為7.2的發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵6小時；

(2)調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值并恒定為6.2，發(fā)酵共21小時，結(jié)束發(fā)酵。nisin得率為6480IU/mL。見圖2。

實施例2

一種控制發(fā)酵培養(yǎng)體系pH值以提高乳酸鏈球菌素產(chǎn)量的方法，包括如下步驟：

(1)將種子培養(yǎng)后獲得的乳酸鏈球菌乳亞種YF11接入到初始pH值為7.2的發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵6小時；

(2)調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值并恒定為6.2，繼續(xù)發(fā)酵6小時；再調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝4，發(fā)酵共21小時，發(fā)酵結(jié)束。Nisin得率為8980IU/mL。見圖3

實施例3

一種控制發(fā)酵培養(yǎng)體系pH值以提高乳酸鏈球菌素產(chǎn)量的方法，包括如下步驟：

(1)將種子培養(yǎng)后獲得的乳酸鏈球菌乳亞種YF11接入到初始pH值為7.2的發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵6小時；

(2)調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值并恒定為6.2，繼續(xù)發(fā)酵6小時；再調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝4，再繼續(xù)發(fā)酵6小時，再調(diào)節(jié)pH值并恒定在pH＝3，發(fā)酵共21小時，發(fā)酵結(jié)束。Nisin得率為10210IU/mL。見圖4。

實施例4(對比例)

將種子培養(yǎng)后獲得的乳酸鏈球菌乳亞種YF11接入到初始pH值為7.2的發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵共21小時，Nisin得率在發(fā)酵第12h達(dá)到最高，產(chǎn)率為4020IU/mL。見圖1。