一種解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體涉及一種提高解淀粉芽孢桿菌(Bacillusamyloliquefaciens)生物量、縮短解淀粉芽孢桿菌發(fā)酵周期的發(fā)酵培養(yǎng)基及應(yīng)用該發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)解淀粉芽孢桿菌的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖模式向工廠化、集約化等方向轉(zhuǎn)變，養(yǎng)殖密度和投餌量也大大增加，經(jīng)濟動物排泄物、殘餌量、施藥量等也相應(yīng)增加，養(yǎng)殖水體污染更加嚴重。水質(zhì)變壞的同時也極易引起經(jīng)濟動物疾病的爆發(fā)，伴隨著抗生素等藥物的大量使用。
[0003]眾所周知，抗生素的應(yīng)用對防治水產(chǎn)動物病害發(fā)揮了極其重要的作用，但抗生素的施用一方面嚴重破壞了養(yǎng)殖水體微生態(tài)環(huán)境，造成養(yǎng)殖水體自我修復(fù)功能的喪失，而且長期施用抗生素將造成耐藥微生物的產(chǎn)生和增殖。另一方面，抗生素的施用也會通過食物鏈進入人體，直接危害人類健康。因此限制抗生素的施用，找到抗生素的替代品已經(jīng)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
[0004]近年來，人們開始嘗試在養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用有益微生物，以改善養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境，提高養(yǎng)殖動物的免疫力，抑制病原微生物，從而減少疾病的發(fā)生等方面已經(jīng)取得顯著成效。其中，芽孢桿菌制劑是一種常用高效益生菌添加劑。芽孢桿菌具有很多優(yōu)點，包括耐酸、耐鹽、耐高溫及耐擠壓等特性，因而在飼料的加工、貯藏以及通過動物胃腸道酸性環(huán)境等的過程中具有較高的穩(wěn)定性。芽孢桿菌制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中也得到廣泛應(yīng)用，并被公認為是具有發(fā)展前景的優(yōu)良益生菌。
[0005]解淀粉芽孢桿菌是一種與枯草芽孢桿菌親緣性很高的細菌，在其自身的生長過程中可以產(chǎn)生一系列的代謝產(chǎn)物。這些代謝產(chǎn)物使得解淀粉芽孢桿菌具有廣泛的抑制真菌和細菌的活性。目前國內(nèi)外對解淀粉芽孢桿菌發(fā)酵的優(yōu)化主要集中在產(chǎn)抗菌脂肽、α-淀粉酶、蛋白酶等酶類物質(zhì)，較少研究解淀粉芽孢桿菌數(shù)量發(fā)酵優(yōu)化，而研究此類菌數(shù)量發(fā)酵優(yōu)化中，多數(shù)研究的目標在于提高單位體積發(fā)酵液活菌數(shù)量，對提高芽孢數(shù)量研究較少。但從微生物菌劑的保存、使用角度考慮，芽孢數(shù)量較活菌數(shù)量在生產(chǎn)上更具實際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是針對國內(nèi)外已有發(fā)酵培養(yǎng)基的不足，提供一種解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，采用該發(fā)酵培養(yǎng)基具有成本低、發(fā)酵周期短、芽孢形成率高等特點。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，它的pH值為6.8—7.8，包括如下重量的各組分
鹿糖5—10g/L，玉米粉3—10g/L，_a柏粉20—40g/L，酵母粉O—2g/L，磷酸氫二鉀I一10g/L，磷酸二氫鉀I一5g/L，氫氧化鈉O—2 g/L，硫酸鎂O—3g/L，碳酸媽0—2 g/L，硫酸猛O一I g/L，氯化鐵O—2g/L，尿素 I 一5g/L。
[0008]所述一種解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，其pH值為7.4-7.8,包括如下重量的各組分:蔗糖6g/L、玉米粉3.5g/L，豆柏粉30g/L，酵母粉0.3g/L，磷酸氫二鉀6g/L，磷酸二氫鉀3g/L，硫酸鎂0.68/1，碳酸|丐0.58/1，硫酸猛0.lg/L，氯化鐵0.lg/L以及尿素1.5g/L。
[0009]所述一種解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，其蔗糖為一級白砂糖，所述的尿素為農(nóng)業(yè)尿素，所述的豆柏粉為粉碎后的豆柏。
[0010]本發(fā)明的目的之二是提供上述發(fā)酵培養(yǎng)基用于制備解淀粉芽孢桿菌。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:發(fā)酵培養(yǎng)基用于制備解淀粉芽孢桿菌。
[0012]所述發(fā)酵培養(yǎng)基的應(yīng)用，制備解淀粉芽孢桿菌時包括以下步驟:
a)、搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)
將活化后的菌液接到搖瓶中培養(yǎng)，制成菌懸液后，在轉(zhuǎn)速為200rpm/min、溫度為35°C的條件下震蕩培養(yǎng)6—10小時，當(dāng)0D600=0.8—1.2時，即可接種種子罐，所述的搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基由5g/L的酵母提取物，10g/L的氯化鈉，10g/L的胰蛋白胨和3g/L的鹿糖混合而成；
b)、種子罐培養(yǎng)
在種子罐內(nèi)設(shè)置解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，將搖瓶培養(yǎng)菌液按接種量為I 一 3%的比例接入種子罐中，在通氣量為1.4、溫度為33°C、轉(zhuǎn)速為180rpm/min的條件下，發(fā)酵培養(yǎng)8—18小時，待溶氧量下降到20—30%時，按照5—10%的接種量接種發(fā)酵罐。
[0013]進一步，所述的步驟b)中設(shè)置培養(yǎng)條件為pH7.2—8.0，優(yōu)選pH值7.6 ± 0.2，溫度28—320C，優(yōu)選為31°C，轉(zhuǎn)數(shù) 170rpm/min。
[0014]進一步，所述的步驟b)中通氣量、溶氧量和溫度的控制如下:
開始發(fā)酵時，氣液比為0.4—0.7 ；
發(fā)酵中期:當(dāng)溶氧量下降至50%時，將氣液比調(diào)整為1.2-1.7；
發(fā)酵后期:當(dāng)溶氧量下降至50%時，將氣液比調(diào)整為2.0-2.5,保持通氣量，直至發(fā)酵結(jié)束，此過程中溫度維持在30—32°C，轉(zhuǎn)速160—200rpm/min。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)酵培養(yǎng)基的原料主要來自廉價的農(nóng)副產(chǎn)品，且在進行解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵過程中，不僅提高了菌種數(shù)量，而且縮短了發(fā)酵周期、提高了產(chǎn)孢率，本發(fā)酵培養(yǎng)基對于解淀粉芽孢桿菌的臨床生產(chǎn)更具有實際意義。
[0016]本發(fā)酵培養(yǎng)基用于制備解淀粉芽孢桿菌時，能夠為解淀粉芽孢桿菌的大量增殖和最終形成芽孢提供均衡的營養(yǎng)物質(zhì)，并在短時間內(nèi)達到菌體的大量增殖并形成芽孢，并通過調(diào)節(jié)發(fā)酵過程中的通氣量來控制發(fā)酵進程，進而控制菌種量的富集與芽孢的形成。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0018]本發(fā)明公開了一種解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，它的pH值為6.8—7.8，包括如下重量的各組分:蔗糖5—10g/L，玉米粉3—10g/L，豆柏粉20—40g/L，酵母粉O—2g/L，磷酸氫二鉀I一10g/L，磷酸二氫鉀I一5g/L，氫氧化鈉O—2 g/L，硫酸鎂O—3g/L，碳酸媽0—2 g/L，硫酸猛O—I g/L，氣化鐵O—2g/L，尿素I 一5g/L。
[0019]當(dāng)其pH值為7.4—7.8，各組分為蔗糖68凡、玉米粉3.58凡，豆柏粉3(^/1，酵母粉
0.3g/L，磷酸氫二鉀6g/L，磷酸二氫鉀3g/L，硫酸鎂0.6g/L，碳酸|丐0.5g/L，硫酸猛0.1g/L，氯化鐵0.lg/L以及尿素1.5g/時達到最優(yōu)配方。
[0020]所述的蔗糖為主要成分為蔗糖的一級白砂糖，所述的尿素為農(nóng)業(yè)尿素，所述的豆柏粉為粉碎后的豆柏。
[0021 ]本發(fā)明發(fā)酵培養(yǎng)基的配方經(jīng)過下面兩個步驟得到:
先通過Google學(xué)術(shù)在數(shù)據(jù)庫中搜索國內(nèi)外的期刊，對解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基進行收集、整理，然后利用發(fā)酵培養(yǎng)基成分及發(fā)酵原理對發(fā)酵培養(yǎng)基進行篩選;然后利用正交實驗對篩選出的發(fā)酵培養(yǎng)基成分進行優(yōu)化，得出最佳培養(yǎng)基組成及組分含量。
[0022]本發(fā)明還公開了上述發(fā)酵培養(yǎng)基用于制備解淀粉芽孢桿菌，包括以下步驟:
a)、搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)
將活化后的菌液接到搖瓶中培養(yǎng)，制成菌懸液后，在轉(zhuǎn)速為200rpm/min、溫度為35°C的條件下震蕩培養(yǎng)6—10小時，當(dāng)0D600=0.8—1.2時，即可接種種子罐，所述的搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基由5g/L的酵母提取物，10g/L的氯化鈉，10g/L的胰蛋白胨和3g/L的鹿糖混合而成；
b)、種子罐培養(yǎng)
在種子罐內(nèi)設(shè)置解淀粉芽孢桿菌的發(fā)酵培養(yǎng)基，將搖瓶培養(yǎng)菌液按接種量為I 一 3%的比例接入種子罐中，在通氣量為1.4、溫度為33°C、轉(zhuǎn)速為180rpm/min的條件下，