專利名稱：一種黃單胞菌多糖培養(yǎng)基及其制備與應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制備黃單胞菌多糖培養(yǎng)基，本發(fā)明也涉及一種該培養(yǎng) 基的制備方法，本發(fā)明還涉及一種該培養(yǎng)基在生產黃胞菌多糖中的應用。
背景技術：
黃單胞菌多糖又稱黃原膠(Xanthan gum),是一種由假黃單胞菌屬發(fā)酵產 生的單孢多糖。這種細菌胞外多糖具有超高的分子量，它既具有生物相容性， 又可以被生物降解。該產品自上世紀50年代誕生以來，已廣泛地被應用于食 品、石油、環(huán)保等20多個領域，是目前世界上生產規(guī)模最大且用途不斷拓展 的微生物多糖。
黃單胞菌多糖的生產規(guī)模需要不斷地發(fā)展和擴大，當然，這中間我們也必 須遵循現代工業(yè)發(fā)展的幾項基本原則，特別是其中的"資源節(jié)約原則"和"利 廢環(huán)保原則"。
眾所周知，黃單胞菌多糖生產的總成本近三分之一都消耗在培養(yǎng)基上，多 年來，人們一直致力于降低培養(yǎng)基的成本和新型培養(yǎng)基的尋找工作。在現有技 術中，生產黃單胞菌多糖培養(yǎng)基中的碳源多以玉米淀粉、葡萄糖、蔗糖為主； 氮源則多以花生餅粉、黃豆粉、玉米蛋白粉、魚粉為主。這些物料成本較高、 消耗糧食較多，使得黃單胞菌多糖產品的價格逐年升高，影響了黃單胞菌多糖 產品的發(fā)展。因此，尋求更為廉價培養(yǎng)基首先是一項很重要的任務。
另外，我國淀粉生產規(guī)模很大，由于大多數企業(yè)的生產技術還很落后，淀 粉生產過程中排放有機廢水的數量相當大，由此，造成的污染也十分嚴重。我 們知道，在淀粉廢水中含有特別豐富的營養(yǎng)物質，在以往都隨著廢水排放而被
白白地浪費掉了。如果這部分資源能夠得到有效地利用，不僅可以在很大程度 上減少環(huán)境污染，而且還能夠節(jié)省大量的天然資源，甚至還可以探討其在生產 黃單胞菌多糖培養(yǎng)基方面的研究應用。而目前有關上述兩項課題的研究還沒有 發(fā)現任何的公開記載。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種黃單胞菌多糖的培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基不 僅成本低廉，其相關產品的開發(fā)還可以大大地降低環(huán)境污染，而且在其制備過 程中還使用了一種新興、綠色、廉價的新材料。另外，本發(fā)明也提供了一種該 培養(yǎng)基的制備方法。再有，本發(fā)明還提供了一種該培養(yǎng)基在生產黃胞菌多糖中 的應用方法。
本發(fā)明所采用以下技術方案
本發(fā)明中的培養(yǎng)基在制備過程中所使用的原料如下 淀粉廢水100份 淀粉酶0.5—3份
活性麥飯石顆粒0. 5—2份 酵母膏1一2%份
所述淀粉廢水為馬鈴薯、玉米淀粉、木薯淀粉等薯類、谷類、豆類淀粉生 產過程中產生的工藝廢水，其化學需氧量在8000—10000之間，pH為4.0~ 6.0，所述活性麥飯石顆粒的粒徑為2—10咖。
本發(fā)明培養(yǎng)基的制備方法包括
(1) 廢水處理將淀粉生產過程中產生的廢水進行砂濾，去除渣滓，控 制化學需氧量在8000~10000之間。如果廢水的化學需氧量超過1.0萬，可采 用自來水稀釋方法，使化學需氧量控制在8000~10000之間。
(2) pH值控制將上述淀粉廢水pH調節(jié)到4.0~6.0，以適合黃單胞菌 生長。如果廢水存放時間過長，因酸化造成pH降低至4.0以下，此時應對廢 水加NaOH或KOH,使pH維持在4.0—6.0之間。
(3) 酶解糖化將上步得到的淀粉廢水加入淀粉酶0.5—3%重量單位，攪
拌均勻，在45—55'C條件下進行水解，水解時間為36—72小時，得到還原糖 濃度為60—80g/l的水解液。
(4)脫色與添加營養(yǎng)物質在上述酶解液中加入水解液重量0.5—-2%的活 性麥飯石顆粒(粒徑為2—10 mm),常溫下浸泡8—12小時。對上述液體抽濾 后，得到澄清透明的液體，再加入1一2%重量份的酵母膏，攪拌均勻后得到所
需培養(yǎng)基。
上述的活性麥飯石能夠釋放K、 Ca、 Na、 P、 Se等微量礦物質，可為黃單 胞菌提供生長因子，此過程同時還具有脫色功能。
本發(fā)明培養(yǎng)基在生產黃胞菌多糖中的應用方法是對上述培養(yǎng)基滅菌后， 接入野油菜黃單胞菌(Xanthomonas campestris )或胡蘿卜黃單胞菌 (Xanthomonas caratae)菌株，接種量為每毫升培養(yǎng)基接入2.0Xl(f個細 胞。發(fā)酵溫度為27-32°C，發(fā)酵時間為48-60小時。發(fā)酵結束后，得到黃單胞 菌多糖沉淀物，經過提純、干燥、粉碎，即得到黃單胞菌多糖產品。
本發(fā)明的優(yōu)點是將淀粉廢水轉化為生產黃單胞菌多糖的培養(yǎng)基，可以大大 降低其生產成本，實現黃單胞菌多糖產業(yè)的技術創(chuàng)新；同時，又可以化害為 利、變廢為寶，減少淀粉有機廢水對環(huán)境造成的污染，并在淀粉廢水的"二次 淘金"中發(fā)展循環(huán)經濟。
實施例1:
在常溫條件下，取馬鈴薯淀粉廢水2L，經砂濾過濾，去掉薯渣等固形 物，得到上清液備用。用自來水將上清液稀釋，調節(jié)化學需氧量至8000— 10000之間。取上述液體1L，加入NaOH或KOH將其pH值調節(jié)到4.0~ 6.0。按重量單位加入淀粉酶3%，攪拌均勻，在45-55。C條件下進行水解，水 解時間為72小時，得到濃度為60-80g/L的還原糖溶液。對還原糖溶液加入重 量單位2%的活性麥飯石顆粒(粒徑為2—10咖)，常溫浸泡8小時進行脫色并 析出礦物質K、 Ca、 Na、 P、 Se等，抽濾后得到澄清的上清液，再加入2%的酵
母膏，攪拌均勻后得到黃單胞菌多糖培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基中接入野油菜黃單胞
菌，接種量為每毫升培養(yǎng)基接入2.0Xl()8個細胞。在27-32'C條件下好氧發(fā)酵 60小時，得到黃單菌多糖沉淀物，經過提純、干燥、粉碎，每升培養(yǎng)基產生黃 單胞菌多糖干品55g。 實施例2:
在常溫條件下，取馬鈴薯淀粉廢水2L，經砂濾過濾，去掉薯渣等固形 物，得到上清液備用。用自來水將上清液稀釋，調節(jié)化學需氧量至8000— 10000之間。取上述液體1L，加入NaOH或KOH將其pH值調節(jié)到4.0~ 6.0。按重量單位加入淀粉酶0.5%,攪拌均勻，在45—55'C條件下進行水解， 水解時間為36小時，得到濃度為60—80g/l的還原糖水解液。對還原糖液加 入重量單位0.5%的活性麥飯石顆粒(粒徑為2—10咖)，常溫下浸泡12小時 進行脫色，并析出礦物質K、 Ca、 Na、 P、 Se等，抽濾后得到澄清透明的上清 液，再加入1%重量份的酵母膏，攪拌均勻后得到黃單胞菌多糖培養(yǎng)基。在培養(yǎng) 基中接入胡蘿卜黃單胞菌，接種量為每毫升培養(yǎng)基接入2.0Xl(f個細胞。在 27-32'C條件下好氧發(fā)酵48小時，得到黃單胞菌多糖沉淀物，經過提純、干 燥、粉碎，每升培養(yǎng)基產生黃單胞菌多糖干品35g。
實施例3:
在常溫條件下，取玉米淀粉廢水2L，經砂濾過濾，去掉固形物，得到上 清液備用。用自來水將上清液稀釋，調節(jié)化學需氧量至8000—10000之間。取 上述液體1L，加入NaOH或KOH將其pH值調節(jié)到4.0""6.0。按重量單位加 入淀粉酶3%,攪拌均勻，在45—55'C條件下進行水解，水解時間為72小 時，得到還原糖為60—80g/l的還原糖溶液。對還原糖液加入重量單位2%的 活性麥飯石顆粒(粒徑為2—10 mm),常溫下浸泡8小時進行脫色，并析出礦 物質K、 Ca、 Na、 P、 Se等，抽濾后得到澄清透明的上清液，再加入2%的酵母 膏，攪拌均勻后得到黃單胞菌多糖培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基中接入野油菜黃單胞菌，
接種量為每毫升培養(yǎng)基接入2.0X108個細胞。在27-32'C條件下好氧發(fā)酵60 小時，得到黃單胞菌多糖沉淀物，經過提純、干燥、粉碎，每升培養(yǎng)基產生黃 單胞菌多糖干品50g。
權利要求
1、一種黃單胞菌多糖培養(yǎng)基，其特征在于該培養(yǎng)基在制備過程中所使用的原料如下淀粉廢水100份 淀粉酶0.5—3份活性麥飯石顆粒0.5—2份酵母膏1—2％份所述淀粉廢水為馬鈴薯、玉米淀粉、木薯淀粉等薯類、谷類、豆類淀粉生產過程中產生的工藝廢水，其化學需氧量在8000—10000之間，pH為4.0—6.0，所述活性麥飯石顆粒的粒徑為2—10mm。
2、 一種如權利要求1所述黃單胞菌多糖培養(yǎng)基的制備方法，其 特征在于該方法包括如下步驟(1) 廢水處理將淀粉生產過程中產生的廢水進行砂濾，去除 渣滓，控制化學需氧量在8000—10000之間，如果廢水的化學需氧量 超過1.0萬，采用自來水稀釋方法，使化學需氧量控制在8000~10000 之間；(2) pH值控制將上述淀粉廢水pH調節(jié)到4.0—6.0，以適合-黃單胞菌生長。如果廢水存放時間過長，因酸化造成pH降低至4.0 以下，此時應對廢水加NaOH或KOH，使pH維持在4.0—6.0之間；(3) 酶解糖化將上步得到的淀粉廢水加入淀粉酶0.5—3%重量 單位，攪拌均勻，在45—55'C條件下進行水解，水解時間為36—72 小時，得到還原糖濃度為60—80g/l的水解液；(4) 脫色與添加營養(yǎng)物質在上述水解液中加入水解液重量0. 5 一2%的活性麥飯石顆粒，其粒徑為2—10咖，常溫下浸泡8—12小時；對上述液體抽濾后，得到澄清透明的液體，再加入1一2%重量份的酵母膏，攪拌均勻后得到所需培養(yǎng)基。
3、 一種如權利要求l所述培養(yǎng)基在生產黃胞菌多糖中的應用，其特征在于對上述培養(yǎng)基滅菌后，接入野油菜黃單胞菌(Xanthomonas campestris ) 或胡蘿卜黃單胞菌 (Xanthomonascaratae)菌株，接種量為每毫升培養(yǎng)基接入2. 0X 108個細胞，發(fā)酵溫度為27-32'C，發(fā)酵時間為48-60小時；發(fā)酵結束后，得到粗制的黃單胞菌多糖沉淀物，經過提純、干燥、粉碎，即得到黃單胞菌多糖 # 口廣叩o
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃單胞菌多糖培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基的制備方法，及該培養(yǎng)基在生產黃胞菌多糖中的應用；該培養(yǎng)基制備所使用的原料包括淀粉廢水、淀粉酶、活性麥飯石顆粒及酵母膏，制備方法包括廢水處理、pH值控制、酶解糖化和脫色與添加營養(yǎng)物質幾個步驟；本發(fā)明的優(yōu)點是將淀粉廢水轉化為生產黃單胞菌多糖的培養(yǎng)基，可以大大降低其生產成本，實現黃單胞菌多糖產業(yè)的技術創(chuàng)新；同時，又可以化害為利、變廢為寶，減少淀粉有機廢水對環(huán)境造成的污染，并在淀粉廢水的“二次淘金”中發(fā)展循環(huán)經濟。
文檔編號C12P19/04GK101363037SQ200810137040
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權日2008年8月27日
發(fā)明者昱 富, 張艷紅, 翼 金, 金夕夢, 高詩語 申請人:翼 金