本發(fā)明涉及生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一株假腸膜明串珠菌產(chǎn)高光學(xué)純度α-熊果苷和高粘接性葡聚糖的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
熊果苷有兩種異構(gòu)體:α-熊果苷和β-熊果苷,兩者是差向異構(gòu)體,化學(xué)名為4-羥苯基-α-d-吡喃葡萄糖苷和4-羥苯基-β-d-吡喃葡萄糖苷,兩者氧苷鍵在空間的方向相反。研究表明,α-熊果苷抑制酪氨酸酶的強(qiáng)度和安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于β-熊果苷,美白效果是后者的9~10倍。因此,α-熊果苷作為高效的化妝品增白劑,目前已經(jīng)逐漸被世界各大品牌所使用:2002年peutaharm推出了含有α-熊果苷的新活性皮膚增白劑,日本資生堂、dhc等品牌也推出了含有α-熊果苷成分的系列化妝品。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)α-熊果苷的化學(xué)性質(zhì)比β-熊果苷效果更穩(wěn)定,能夠方便的加入到各種美白亮膚化妝品中,當(dāng)其ph在3.5~6.5之間時(shí)最穩(wěn)定,推薦的添加量為0.2~5%,可用于所有的配方中。
α-熊果苷和β-熊果苷的來源不同。β-熊果苷可以通過植物提取、植物細(xì)胞培養(yǎng)、人工合成及糖基轉(zhuǎn)移酶或糖苷酶的轉(zhuǎn)糖基反應(yīng)或逆水解反應(yīng)獲得。而α-熊果苷一般只能通過不同的微生物的酶進(jìn)行轉(zhuǎn)糖基反應(yīng)、植物提取或者微生物的直接轉(zhuǎn)化法獲得。日本學(xué)者kitao等采用蔗糖磷酸化酶,在hepes緩沖液中加入2g氫醌與30g蔗糖40℃反應(yīng)14h可得α-熊果苷2.3g(jp06153976)。劉春巧等利用黃單胞菌bt2112進(jìn)行發(fā)酵,生物催化對(duì)苯二酚合成了α-熊果苷,反應(yīng)得到12.7g/l的熊果苷,但是細(xì)胞發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng),細(xì)胞對(duì)對(duì)苯二酚的耐受性比較低(劉春巧等,催化學(xué)報(bào),2006,27:361-364)。fanayama等利用枯草桿菌ifo14140在30℃振蕩培養(yǎng)4h,在37℃有氧培養(yǎng)120h后純化得培養(yǎng)液,在醋酸緩沖液(ph5.3)加入氫醌、蔗糖和培養(yǎng)液40℃反應(yīng)90h制備α-熊果苷(jp06284896)。
葡聚糖(glucan)是由明串珠菌合成的微生物同型胞外多糖,屬于右旋吡喃葡萄糖聚合體,是一類具有安全、優(yōu)良理化特性的微生物代謝膠,可作為乳化劑、懸浮劑、凝膠劑、成膜劑、潤(rùn)滑劑等廣泛應(yīng)用于食品、石油、化工、制藥等領(lǐng)域中,和普通不具備高粘接性的葡聚糖相比,高粘接葡聚糖因其優(yōu)良的成膠性能在生物合成膠的應(yīng)用方面更具優(yōu)勢(shì)。
目前,葡聚糖的制備方法主要有發(fā)酵法和酶法,而酶法生產(chǎn)葡聚糖在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用還有很多的困難,需要進(jìn)一步研究,工業(yè)上生產(chǎn)葡聚糖的方法主要是微生物發(fā)酵法,但發(fā)酵法直接得到的葡聚糖分子量普遍在100kda以上,粘接性能較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問題,本發(fā)明利用自主篩選獲得的假腸膜明串珠菌g123,通過原料的變更和發(fā)酵條件的控制,同時(shí)制備得到高光學(xué)純度α-熊果苷和高粘接性葡聚糖。
本發(fā)明的目的在于提供一種高光學(xué)純度α-熊果苷和高粘接性葡聚糖的生產(chǎn)方法,該方法是利用一株假腸膜明串珠菌發(fā)酵,通過發(fā)酵條件的控制和底物的變更,一步發(fā)酵直接獲得α-熊果苷和葡聚糖兩種產(chǎn)品。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
本發(fā)明利用假腸膜明串珠菌g123,保藏編號(hào)為cctccno:m2014115以蔗糖和氫醌為底物,將發(fā)酵ph調(diào)控在6.0~6.8的偏酸性范圍內(nèi),可生產(chǎn)得到高光學(xué)純度α-熊果苷和高粘接性葡聚糖,所得到的高光學(xué)純度α-熊果苷光學(xué)純度100%,無其它構(gòu)型熊果苷生成,所述高粘接性葡聚糖的分子量在700~900da之間。
所述假腸膜明串珠菌通過種子培養(yǎng)步驟后接入發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng),包括如下步驟:
1)一級(jí)種子培養(yǎng):以0.1~0.2%的接種量取假腸膜明串珠菌菌液接種于種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm培養(yǎng)10~12h;
2)二級(jí)種子培養(yǎng):以1~2%的接種量從一級(jí)種子液轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm,培養(yǎng)10~12h;
3)發(fā)酵培養(yǎng):將二級(jí)種子液以5~8%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,調(diào)節(jié)初始ph6.5~6.8,以20%(wt)naoh控制發(fā)酵過程中ph不低于6.0,發(fā)酵全程通空氣,控制空氣流量為0.1~0.3vvm,加入0.1~0.3%消泡劑,37℃,250~300rpm,培養(yǎng)12~16h。
所述種子培養(yǎng)基為:蛋白胨3~10g/l、酵母粉3~10g/l、乙酸鈉3~10g/l、吐溫-800.5~5ml/l、c6h5o7(nh4)31~5g/l、k2hpo4·7h2o1~5g/l、煙酸0.5~2g/l、mgso4·7h2o0.1~1g/l、mnso4·h2o0.01~1g/l、cacl20.01~1g/l、fecl20.01~1g/l、nacl0.01~1g/l、5~20g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
所述種子培養(yǎng)基優(yōu)選為:蛋白胨4~8g/l、酵母粉4~8g/l、乙酸鈉4~8g/l、吐溫-801~2ml/l、c6h5o7(nh4)32~3g/l、k2hpo4·7h2o2~3g/l、煙酸1~2g/l、mgso4·7h2o0.2~0.4g/l、mnso4·h2o0.05~0.08g/l、cacl20.02~0.06g/l、fecl20.01~0.02g/l、nacl0.01~0.02g/l、10~12g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
所述種子培養(yǎng)基最優(yōu)為:蛋白胨5.0g/l、酵母粉5.0g/l、乙酸鈉5.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.2g/l、mnso4·h2o0.05g/l、cacl20.02g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、10g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
所述發(fā)酵培養(yǎng)基為:蛋白胨3~10g/l、酵母粉3~10g/l、乙酸鈉3~10g/l、吐溫-800.5~5ml/l、c6h5o7(nh4)31~5g/l、k2hpo4·7h2o1~5g/l、煙酸0.5~5g/l、mgso4·7h2o0.1~1g/l、mnso4·h2o0.01~1g/l、cacl20.01~1g/l、fecl20.005~1g/l、nacl0.005~1g/l、glu0.1~3g/l、val0.1~0.3g/l、5~40g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,30~180g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)選為:蛋白胨4~8g/l、酵母粉4~8g/l、乙酸鈉4~8g/l、吐溫-801~2ml/l、c6h5o7(nh4)32~3g/l、k2hpo4·7h2o2~3g/l、煙酸1~2g/l、mgso4·7h2o0.2~0.4g/l、mnso4·h2o0.05~0.08g/l、cacl20.02~0.05g/l、fecl20.01~0.05g/l、nacl0.01~0.05g/l、glu0.1~1g/l、val0.1~0.2g/l、10~35g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,80~160g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述發(fā)酵培養(yǎng)基最優(yōu)為蛋白胨5.0g/l、酵母粉5.0g/l、乙酸鈉5.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.2g/l、mnso4·h2o0.05g/l、cacl20.02g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、glu0.35g/l、val0.115g/l、15~30g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,90~150g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
有益效果:本發(fā)明所述高光學(xué)純度的α-熊果苷和高粘接性葡聚糖通過菌株發(fā)酵直接獲得,不需要通過先制備酶后進(jìn)一步酶轉(zhuǎn)化或酶分解獲得,生產(chǎn)過程中底物利用率高,α-熊果苷相對(duì)氫醌的收率在60~80%,葡聚糖收率相對(duì)與蔗糖質(zhì)量40%左右,且該葡聚糖溶液粘接性強(qiáng),具備較高的成膠性能,若用作凝膠劑,該葡聚糖濃度在0.05%~0.3%就能形成膠體,節(jié)約了在食品中的添加量,是一種性能優(yōu)良的微生物代謝膠,具有廣泛的應(yīng)用前景,本發(fā)明所述的方法簡(jiǎn)單快捷、反應(yīng)條件溫和、耗能少、得率高、適用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)?;a(chǎn)。
附圖說明
圖1為以葡聚糖的飛行質(zhì)樸分析圖譜表示的假腸膜明串珠菌g123發(fā)酵結(jié)果;其中發(fā)酵條件為:以初始ph6.5,發(fā)酵全程控制ph不低于6.0,15g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,90g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,37℃的3l發(fā)酵罐。
圖2為假腸膜明串珠菌g123對(duì)氫醌的平板沖擊實(shí)驗(yàn)圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)下述實(shí)施例,可以更好地理解本發(fā)明。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所描述的本發(fā)明。
本發(fā)明使用的假腸膜明串珠菌(leuconostocpseudomesenteroides)菌株:由所在聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在中國(guó)專利局或國(guó)際專利組織承認(rèn)的中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心進(jìn)行了專利程序保藏,該菌株的保藏編號(hào)為:cctccno:m2014115。
實(shí)施例1
假腸膜明串珠菌(leuconostocpseudomesenteroides)g123采用3l發(fā)酵罐發(fā)酵,裝液量2l,發(fā)酵條件為初始ph6.5,發(fā)酵全程控制ph為6.0~6.8,15g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,90g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,具體包括如下步驟:
(1)種子液培養(yǎng):
一級(jí)種子培養(yǎng):以0.1~0.2%的接種量取甘油保存管中的假腸膜明串珠菌菌液接種于種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm培養(yǎng)11h;
二級(jí)種子培養(yǎng):以1~2%的接種量從一級(jí)種子液轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm,培養(yǎng)11h;
所述種子培養(yǎng)基為:蛋白胨5.0g/l、酵母粉5.0g/l、乙酸鈉5.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.2g/l、mnso4·h2o0.05g/l、cacl20.02g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、10g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
(2)發(fā)酵罐培養(yǎng):
將二級(jí)種子液以5~8%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,調(diào)節(jié)初始ph6.5~6.8,以20%(wt)naoh控制發(fā)酵過程中ph為6.0~6.8,發(fā)酵全程通空氣,控制空氣流量為0.1~0.3vvm,加入0.1~0.3%消泡劑,37℃,250~300rpm,15g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,90g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述的發(fā)酵培養(yǎng)基為:蛋白胨5.0g/l、酵母粉5.0g/l、乙酸鈉5.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.2g/l、mnso4·h2o0.05g/l、cacl20.02g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、glu0.35g/l、val0.115g/l、15g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,90g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
發(fā)酵12h后通過hplc檢測(cè)發(fā)酵液中的蔗糖、氫醌、α-熊果苷含量,通過恒重法檢測(cè)各時(shí)間段發(fā)酵液中葡聚糖的含量,發(fā)酵結(jié)果如表1所示。
在本實(shí)施例中,發(fā)酵12h時(shí)大部分的氫醌被轉(zhuǎn)化為熊果苷,部分蔗糖被轉(zhuǎn)化為葡聚糖。該葡聚糖的分子量通過質(zhì)譜分析,如圖1所示,分子量在700~900da。
表1假腸膜明串珠菌g123采用蔗糖和氫醌為原料的發(fā)酵結(jié)果
實(shí)施例2
假腸膜明串珠菌g123采用3l發(fā)酵罐發(fā)酵,裝液量2l,發(fā)酵條件為初始ph6.5,發(fā)酵全程控制ph為6.0~6.8,30g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,150g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,具體包括如下步驟:
(1)種子液培養(yǎng):
一級(jí)種子培養(yǎng):以0.1~0.2%的接種量取甘油保存管中的假腸膜明串珠菌菌液接種于種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm培養(yǎng)10h;
二級(jí)種子培養(yǎng):以1~2%的接種量從一級(jí)種子液轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm,培養(yǎng)10h;
所述種子培養(yǎng)基為:蛋白胨4.0g/l、酵母粉4.0g/l、乙酸鈉4.0g/l、吐溫-802ml/l、c6h5o7(nh4)33.0g/l、k2hpo4·7h2o3.0g/l、煙酸2.0g/l、mgso4·7h2o0.4g/l、mnso4·h2o0.8g/l、cacl20.06g/l、fecl20.02g/l、nacl0.02g/l、12g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
(2)發(fā)酵罐培養(yǎng):
將二級(jí)種子液以5~8%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,調(diào)節(jié)初始ph6.5~6.8,以10%(wt)naoh控制發(fā)酵過程中ph為6.0~6.8,發(fā)酵全程通空氣,控制空氣流量為0.1~0.3vvm,加入0.1~0.3%消泡劑,37℃,250~300rpm,30g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,150g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述的發(fā)酵培養(yǎng)基為:蛋白胨4.0g/l、酵母粉4.0g/l、乙酸鈉4.0g/l、吐溫-802ml/l、c6h5o7(nh4)33.0g/l、k2hpo4·7h2o3.0g/l、煙酸2.0g/l、mgso4·7h2o0.4g/l、mnso4·h2o0.08g/l、cacl20.05g/l、fecl20.05g/l、nacl0.05g/l、glu1g/l、val0.2g/l、30g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,150g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。發(fā)酵16h。
實(shí)施例3
假腸膜明串珠菌g123采用3l發(fā)酵罐發(fā)酵,裝液量2l,發(fā)酵條件為初始ph6.5,發(fā)酵全程控制ph為6.0~6.8,10g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,80g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,具體包括如下步驟:
(1)種子液培養(yǎng):
一級(jí)種子培養(yǎng):以0.1~0.2%的接種量取甘油保存管中的假腸膜明串珠菌菌液接種于種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm培養(yǎng)12h;
二級(jí)種子培養(yǎng):以1~2%的接種量從一級(jí)種子液轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm,培養(yǎng)12h;
所述種子培養(yǎng)基為:蛋白胨8.0g/l、酵母粉8.0g/l、乙酸鈉8.0g/l、吐溫-805ml/l、c6h5o7(nh4)35.0g/l、k2hpo4·7h2o5.0g/l、煙酸1.5g/l、mgso4·7h2o1g/l、mnso4·h2o1g/l、cacl21g/l、fecl21g/l、nacl1g/l、20g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
(2)發(fā)酵罐培養(yǎng):
將二級(jí)種子液以5~8%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,調(diào)節(jié)初始ph6.5~6.8,以20%(wt)na2co3控制發(fā)酵過程中ph為6.0~6.8,發(fā)酵全程通空氣,控制空氣流量為0.1~0.3vvm,加入0.1~0.3%消泡劑,37℃,250~300rpm,10g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,80g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述的發(fā)酵培養(yǎng)基為:蛋白胨8.0g/l、酵母粉8.0g/l、乙酸鈉8.0g/l、吐溫-805ml/l、c6h5o7(nh4)35.0g/l、k2hpo4·7h2o5.0g/l、煙酸5.0g/l、mgso4·7h2o1g/l、mnso4·h2o1g/l、cacl21g/l、fecl21g/l、nacl1g/l、glu3g/l、val0.1g/l、10g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,80g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。發(fā)酵13h。
實(shí)施例4
假腸膜明串珠菌g123采用3l發(fā)酵罐發(fā)酵,裝液量2l,發(fā)酵條件為初始ph6.5,發(fā)酵全程控制ph為6.0~6.8,40g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,160g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,具體包括如下步驟:
(1)種子液培養(yǎng):
一級(jí)種子培養(yǎng):以0.1~0.2%的接種量取甘油保存管中的假腸膜明串珠菌菌液接種于種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm培養(yǎng)12h;
二級(jí)種子培養(yǎng):以1~2%的接種量從一級(jí)種子液轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm,培養(yǎng)12h;
所述種子培養(yǎng)基為:蛋白胨3.0g/l、酵母粉3.0g/l、乙酸鈉3.0g/l、吐溫-800.5ml/l、c6h5o7(nh4)31.0g/l、k2hpo4·7h2o1.0g/l、煙酸0.5g/l、mgso4·7h2o0.1g/l、mnso4·h2o0.01g/l、cacl20.01g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、5g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
(2)發(fā)酵罐培養(yǎng):
將二級(jí)種子液以5~8%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,調(diào)節(jié)初始ph6.5~6.8,以10%(wt)naoh控制發(fā)酵過程中ph為6.0~6.8,發(fā)酵全程通空氣,控制空氣流量為0.1~0.3vvm,加入0.1~0.3%消泡劑,37℃,250~300rpm,40g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,160g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述的發(fā)酵培養(yǎng)基為:蛋白胨3.0g/l、酵母粉3.0g/l、乙酸鈉3.0g/l、吐溫-800.5ml/l、c6h5o7(nh4)31.0g/l、k2hpo4·7h2o1.0g/l、煙酸0.5g/l、mgso4·7h2o0.1g/l、mnso4·h2o0.01g/l、cacl20.01g/l、fecl20.005g/l、nacl0.005g/l、glu0.1g/l、val0.1g/l、40g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,160g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。發(fā)酵14h。
實(shí)施例5
假腸膜明串珠菌g123采用3l發(fā)酵罐發(fā)酵,裝液量2l,發(fā)酵條件為初始ph6.5,發(fā)酵全程控制ph為6.0~6.8,35g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,30g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,具體包括如下步驟:
(1)種子液培養(yǎng):
一級(jí)種子培養(yǎng):以0.1~0.2%的接種量取甘油保存管中的假腸膜明串珠菌菌液接種于種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm培養(yǎng)12h;
二級(jí)種子培養(yǎng):以1~2%的接種量從一級(jí)種子液轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm,培養(yǎng)12h;
所述種子培養(yǎng)基為:蛋白胨10.0g/l、酵母粉10.0g/l、乙酸鈉10.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.3g/l、mnso4·h2o0.1g/l、cacl20.1g/l、fecl20.1g/l、nacl0.1g/l、8g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
(2)發(fā)酵罐培養(yǎng):
將二級(jí)種子液以5~8%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,調(diào)節(jié)初始ph6.5~6.8,以20%(wt)naoh控制發(fā)酵過程中ph為6.0~6.8,發(fā)酵全程通空氣,控制空氣流量為0.1~0.3vvm,加入0.1~0.3%消泡劑,37℃,250~300rpm,35g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,30g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述的發(fā)酵培養(yǎng)基為:蛋白胨10.0g/l、酵母粉10.0g/l、乙酸鈉10.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.2g/l、mnso4·h2o0.05g/l、cacl20.02g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、glu0.5g/l、val0.3g/l、35g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,30g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。發(fā)酵15h。
實(shí)施例6
假腸膜明串珠菌g123采用3l發(fā)酵罐發(fā)酵,裝液量2l,發(fā)酵條件為初始ph6.5,發(fā)酵全程控制ph為6.0~6.8,5g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,180g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,具體包括如下步驟:
(1)種子液培養(yǎng):
一級(jí)種子培養(yǎng):以0.1~0.2%的接種量取甘油保存管中的假腸膜明串珠菌菌液接種于種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm培養(yǎng)12h;
二級(jí)種子培養(yǎng):以1~2%的接種量從一級(jí)種子液轉(zhuǎn)接至種子培養(yǎng)基中,37℃,250rpm,培養(yǎng)12h;
所述種子培養(yǎng)基為:蛋白胨5.0g/l、酵母粉5.0g/l、乙酸鈉5.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.2g/l、mnso4·h2o0.05g/l、cacl20.02g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、10g/l濃度蔗糖溶液?jiǎn)为?dú)滅菌補(bǔ)加。
(2)發(fā)酵罐培養(yǎng):
將二級(jí)種子液以5~8%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中,調(diào)節(jié)初始ph6.5~6.8,以20%(wt)naoh控制發(fā)酵過程中ph為6.0~6.8,發(fā)酵全程通空氣,控制空氣流量為0.1~0.3vvm,加入0.1~0.3%消泡劑,37℃,250~300rpm,5g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,180g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。
所述的發(fā)酵培養(yǎng)基為:蛋白胨5.0g/l、酵母粉5.0g/l、乙酸鈉5.0g/l、吐溫-801ml/l、c6h5o7(nh4)32.0g/l、k2hpo4·7h2o2.0g/l、煙酸1.0g/l、mgso4·7h2o0.2g/l、mnso4·h2o0.05g/l、cacl20.02g/l、fecl20.01g/l、nacl0.01g/l、glu0.35g/l、val0.115g/l、5g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,180g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次。發(fā)酵16h。
實(shí)施例7
本實(shí)施例說明假腸膜明串珠菌g123,在不同ph環(huán)境中α-熊果苷和葡聚糖的發(fā)酵結(jié)果,采用3l發(fā)酵罐發(fā)酵,裝液量2l,發(fā)酵條件為初始ph7.0,發(fā)酵全程控制ph6.0、7.0和8.0,15g/l氫醌單獨(dú)滅菌分10次補(bǔ)加,90g/l蔗糖單獨(dú)滅菌與氫醌同時(shí)補(bǔ)加,分10次,種子液培養(yǎng)和發(fā)酵罐培養(yǎng)條件與實(shí)施例1相同,發(fā)酵12h結(jié)果見表2。
本實(shí)施例中,假腸膜明串珠菌g123隨著ph的上升,氫醌和蔗糖的殘留增加,熊果苷的合成量減少,葡聚糖的合成變化不大,因此最優(yōu)條件是在偏酸性環(huán)境。
表2不同發(fā)酵ph條件對(duì)α-熊果苷和葡聚糖合成的影響
實(shí)施例8
本實(shí)施例說明假腸膜明串珠菌g123對(duì)氫醌的耐受性,結(jié)果見圖2。
本實(shí)施例中,假腸膜明串珠菌g123受不同濃度氫醌的沖擊后,隨著氫醌濃度的提高,細(xì)胞生長(zhǎng)量顯著下降,超過5/l時(shí)有明顯的抑制作用,因此為消除氫醌對(duì)細(xì)胞的毒性作用,控制氫醌濃度在1g/l以內(nèi)。