本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種深海細(xì)菌多糖的低成本制備方法，步驟如下：（1）將深海細(xì)菌SM-A87菌株接種于液體種子培養(yǎng)基，振蕩培養(yǎng)，獲得種子培養(yǎng)液；（2）將種子培養(yǎng)液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基，培養(yǎng)，然后調(diào)整發(fā)酵溫度繼續(xù)培養(yǎng)并補(bǔ)加乳清濃縮液，制得發(fā)酵液；（3）向發(fā)酵液中加入無(wú)水乙醇醇沉，分離取沉淀，無(wú)水乙醇洗滌、烘干，制得粗多糖；（4）將粗多糖溶于水中，加入堿性蛋白酶，酶解，乙醇醇沉，分離取沉淀，無(wú)水乙醇洗滌、烘干，制得深海細(xì)菌胞外多糖。本發(fā)明專利技術(shù)用乳酪加工副產(chǎn)品乳清液代替乳糖，用豆粕代替蛋白胨，進(jìn)行細(xì)菌菌株SM-A87胞外多糖發(fā)酵，發(fā)酵成本降低70%以上。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及，特別是一種用乳酪加工副產(chǎn)品乳清液和豆柏制備深海細(xì)菌多糖的方法，屬于生物技術(shù)
技術(shù)介紹
細(xì)菌胞外多糖包括莢膜多糖和粘液多醣，具有安全無(wú)毒、理化性質(zhì)獨(dú)特、用途廣泛、易與菌體分離及可通過(guò)深層發(fā)酵實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)良性質(zhì)而倍受關(guān)注。與植物多糖相比，它們種類繁多，生產(chǎn)周期短，不受季節(jié)、地域和病蟲(chóng)害條件的限制。細(xì)菌多糖的這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品優(yōu)越的物化特性為其帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)價(jià)值，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和廣闊的發(fā)展前景。目前，世界上微生物多糖產(chǎn)量的年增長(zhǎng)率在10%以上，一些新型多糖產(chǎn)量的年增長(zhǎng)率在30%以上，其中細(xì)菌胞外多糖占有很大的份額。已經(jīng)投產(chǎn)的細(xì)菌胞外多 糖主要有黃原膠(xanthan gum)、結(jié)冷膠(gellan gum)和熱凝多糖(curdlan)等,這類多糖作為膠凝劑、增稠劑、潤(rùn)滑劑、絮凝劑、懸浮劑、成膜劑、保鮮劑和乳化劑等廣泛應(yīng)用于食品、制藥、石油和化工等多個(gè)領(lǐng)域。地球上80%的生物存在于海洋，因此海洋生物資源總量巨大。目前的研究表明，海洋微生物因其獨(dú)特的生活環(huán)境，分泌的胞外多糖具有特殊結(jié)構(gòu)，預(yù)示著可能具有潛在用途。對(duì)于海洋微生物分泌的胞外多糖國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一些研究，但總體開(kāi)發(fā)利用程度仍然很低。細(xì)菌Zunongwangia profunda SM-A87是從南沖繩海槽1245m深的海底沉積物中分離得到。我們的研究表明，該菌株能夠以乳糖為碳源分泌大量的胞外多糖。對(duì)SM-A87分泌的胞外多糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究表明，該多糖具有新穎的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的性質(zhì)，該多糖能夠在高鹽和高溫下保持穩(wěn)定，具有很好的流變學(xué)性質(zhì)，在化妝品、污水處理和石油開(kāi)采等方面都具有很好的應(yīng)用潛力。但是利用乳糖和蛋白胨進(jìn)行該多糖發(fā)酵成本較高，這嚴(yán)重影響了該多糖的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。因此，專利技術(shù)Zunongwangia profunda SM-A87胞外多糖的低成本發(fā)酵技術(shù)將為該多糖的應(yīng)用開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供。本專利技術(shù)技術(shù)方案如下，步驟如下(I)將深海細(xì)菌(Zunongwangia profunda) SM-A87菌株接種于液體種子培養(yǎng)基，在15 20°C條件下振蕩培養(yǎng)2 3天，獲得種子培養(yǎng)液；所述液體種子培養(yǎng)基組分如下，均為重量份蛋白胨O. 8 1. O份，酵母粉O. 5 O. 75份，人工海水100份，pH為7. 5 8. O ;(2)按3 5%的體積百分比將步驟(I)制得的種子培養(yǎng)液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基，在15 20°C、溶解氧飽和度高于30%的條件下，培養(yǎng)20 30h，然后調(diào)整發(fā)酵溫度為8 12°C，繼續(xù)培養(yǎng)8 10天，在繼續(xù)培養(yǎng)期間補(bǔ)加乳清濃縮液，制得發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基組分如下，乳清為體積份，單位以毫升計(jì)，其余均為重量份，單位以克計(jì)乳清60. 9份，豆柏1. O份，NaCl 2. 9份，人工海水100份，pH為8. O。(3)向步驟(2)制得發(fā)酵液中加入1. 5 3倍體積的無(wú)水乙醇醇沉，分離取沉淀，無(wú)水乙醇洗滌、烘干，制得粗多糖；(4)將步驟(3)制得的粗多糖溶于水中，配成重量體積百分比為O. 5 1%的溶液，單位g/L ;加入堿性蛋白酶使溶液中堿性蛋白酶的濃度為5 10U/mL的堿性蛋白酶，在45 50°C、180 200rpm的條件下,酶解5 6h ;再加入1. 5 3倍體積的無(wú)水乙醇醇沉，分離取沉淀，無(wú)水乙醇洗滌、烘干，制得深海細(xì)菌胞外多糖。 根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的,所述步驟(I)中的深海細(xì)菌(Zunongwangia profunda)SM_A87菌株是在溫度為15 20°C條件下，于固體培養(yǎng)基活化培養(yǎng)2 3天后制得的。根據(jù)本專利技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)選的，上述固體培養(yǎng)基組分如下，均為重量份蛋白胨O. 8 1. O份，酵母粉O. 5 O. 75份、瓊脂1. O 1. 5份，人工海水100份，pH 為 7. 5 8. O ;根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，所述步驟(2)中補(bǔ)加的乳清濃縮液，由配制發(fā)酵培養(yǎng)基的乳清通過(guò)濃縮5倍后獲得，每次補(bǔ)加的乳清濃縮液的量為發(fā)酵培養(yǎng)基體積的10%。根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，所述步驟(2)中補(bǔ)加乳清濃縮液的次數(shù)為兩次，補(bǔ)加乳清濃縮液的時(shí)間為繼續(xù)培養(yǎng)的第4天和第6天。根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，所述步驟(3)和步驟(4)中的醇沉，溫度為3 6°C，時(shí)間為20 40min。根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，所述步驟(3)和步驟(4)中的烘干，溫度為55 60°C，時(shí)間為24 30h。上述深海細(xì)菌(Zunongwangia profunda) SM-A87購(gòu)自中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，地址中國(guó)武漢市武昌珞珈山武漢大學(xué)，菌種保藏號(hào)CCTCC NO :AB206139T。有益效果1、本專利技術(shù)用乳酪加工副產(chǎn)品乳清液代替乳糖，用豆柏代替蛋白胨，進(jìn)行細(xì)菌菌株SM-A87胞外多糖發(fā)酵，發(fā)酵成本降低70%以上。2、本專利技術(shù)采用分批補(bǔ)料發(fā)酵，使菌株SM-A87胞外多糖的產(chǎn)量達(dá)到17. 2g/L，與乳糖發(fā)酵罐補(bǔ)料相比胞外多糖的產(chǎn)量提高了 50. 9%。3、乳清液是乳酪加工副產(chǎn)品，一些乳制品加工廠直接作為廢水排放，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，本專利技術(shù)用乳清液進(jìn)行細(xì)菌SM-A87胞外多糖發(fā)酵，可以大量利用乳清液，不僅降低發(fā)酵成本，而且具有很好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。附圖說(shuō)明圖1、乳清濃度與深海細(xì)菌胞外多糖產(chǎn)量和發(fā)酵液粘度的關(guān)系圖；圖2、豆柏濃度與深海細(xì)菌胞外多糖產(chǎn)量和發(fā)酵液粘度的關(guān)系圖；圖3、NaCl濃度與深海細(xì)菌胞外多糖產(chǎn)量和發(fā)酵液粘度的關(guān)系圖；圖4、發(fā)酵時(shí)間與發(fā)酵液粘度、深海細(xì)菌胞外多糖產(chǎn)量和菌體濃度關(guān)系的曲線圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明，但本專利技術(shù)所保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例中所述深海細(xì)菌(Zunongwangia profunda)SM_A87購(gòu)自中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，地址中國(guó)武漢市武昌珞珈山武漢大學(xué)，菌種保藏號(hào)CCTCC N0:AB206139To 堿性蛋白酶購(gòu)自丹麥諾維信公司；配制人工海水的海鹽購(gòu)自美國(guó)Sigma公司；乳清購(gòu)自山東省農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所山東興牛乳業(yè)公司；培養(yǎng)基其他配制原料均為本領(lǐng)域常用原料，可市場(chǎng)購(gòu)得。實(shí)施例1:一種深海細(xì)菌多糖的制備方法，步驟如下(I)將深海細(xì)菌(Zunongwangia profunda) SM-A87菌株接種于液體種子培養(yǎng)基，在20°C條件下振蕩培養(yǎng)3天，獲得種子培養(yǎng)液；所述液體種子培養(yǎng)基組分如下，均為重量份蛋白胨O. 8份，酵母粉O. 75份，人工海水100份，pH為8.0 ;(2)按5%的體積百分比將步驟(I)制得的種子培養(yǎng)液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基，在20°C、溶解氧飽和度高于30%的條件下，培養(yǎng)20h，然后調(diào)整發(fā)酵溫度為12°C，繼續(xù)培養(yǎng)8天，在繼續(xù)培養(yǎng)期間補(bǔ)加乳清濃縮液，制得發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基組分如下，乳清為體積份，單位以毫升計(jì)，其余均為重量份，單位以克計(jì)乳清60. 9份，豆柏1. O份，NaCl 2. 9份，人工海水100份，pH為8. O。(3)向步驟(2)制得發(fā)酵液中加入3倍體積的無(wú)水乙醇醇沉，分離取沉淀，無(wú)水乙醇洗滌、烘干，制得粗多糖；(4)將步驟(3)制得的粗多糖溶于水中，配成重量體積百分比為1%的溶液，單位g/L ;加入堿性蛋白酶使溶液中堿性蛋白酶的濃度為5U/mL的堿性蛋白酶，在50°C、180rpm的條件下，酶解5h ;再加入3倍體積的無(wú)水乙本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種深海細(xì)菌多糖的低成本制備方法，其特征在于，步驟如下：（1）將深海細(xì)菌SM?A87菌株接種于液體種子培養(yǎng)基，在15～20℃條件下振蕩培養(yǎng)2～3天，獲得種子培養(yǎng)液；所述液體種子培養(yǎng)基組分如下，均為重量份：蛋白胨0.8～1.0份，酵母粉0.5～0.75份，人工海水100份，pH為7.5～8.0；（2）按3～5%的體積百分比將步驟（1）制得的種子培養(yǎng)液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基，在15～20℃、溶解氧飽和度高于30%的條件下，培養(yǎng)20～30h，然后調(diào)整發(fā)酵溫度為8～12℃，繼續(xù)培養(yǎng)8～10天，在繼續(xù)培養(yǎng)期間補(bǔ)加乳清濃縮液，制得發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基組分如下，乳清為體積份，單位以毫升計(jì)，其余均為重量份，單位以克計(jì)：乳清60.9份，豆粕1.0份，NaCl2.9份，人工海水100份，pH為8.0。（3）向步驟（2）制得發(fā)酵液中加入1.5～3倍體積的無(wú)水乙醇醇沉，分離取沉淀，無(wú)水乙醇洗滌、烘干，制得粗多糖；（4）將步驟（3）制得的粗多糖溶于水中，配成重量體積百分比為0.5～1%的溶液，單位g/L；加入堿性蛋白酶使溶液中堿性蛋白酶的濃度為5～10U/mL的堿性蛋白酶，在45～50℃、180～200rpm的條件下，酶解5～6h；再加入1.5～3倍體積的無(wú)水乙醇醇沉，分離取沉淀，無(wú)水乙醇洗滌、烘干，制得深海細(xì)菌胞外多糖。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張玉忠，劉升波，陳秀蘭，秦啟龍，蘇海楠，宋曉妍，周百成，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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