本发明涉及一种提高纳豆菌在高温条件下生物量的方法,属于生物工程技术领域。
背景技术:
纳豆,起源于中国古代,由黄豆通过纳豆菌发酵制成豆制品,具有黏性,气味较臭,味道微甜。纳豆逐渐成为世界各国人民喜爱的营养食品和保健食品,其具有很高的营养价值,所含的蛋白质,维生素b,维生素e,钙以及铁都比普通的大豆要高。纳豆也具有许多生理保健作用,例如抗癌作用,抗氧化作用,降血压,防治骨质疏松症,促凝血作用,抗菌作用以及溶血栓等作用。
纳豆菌,别称纳豆芽孢杆菌(bacillusnatto),属枯草芽孢杆菌纳豆菌亚种。工业生产纳豆需要纳豆菌在25~40℃对黄豆进行发酵,25~40℃也是其它杂菌适宜的生长温度,极容易被杂菌污染。为了不被其它杂菌污染而使发酵得到的纳豆美味更佳,而且营养价值更高,需要提高工业发酵温度达45~50℃。资料显示,纳豆菌很强的耐热性,最高可达50℃,但由于高温环境严重抑制了菌体的生长性能和代谢活力,影响了细胞的生理活性,使得纳豆菌的生物量降低。因此,提高纳豆菌在高温下的生物量对工业发酵生产纳豆有非常重要的意义。
技术实现要素:
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种提高纳豆菌在高温条件下生物量的方法。
本发明的技术方案概述如下:
一种提高纳豆菌在高温条件下生物量的方法,包括如下步骤:
(1)将纳豆芽孢杆菌(bacillusnatto)在种子培养基中,150-250r/min的摇床上37℃培养4-8h,加入种子培养液体积的0.2%-0.6%的0.1-0.2g/ml的玉米肽水溶液,在150-250r/min的摇床上37℃培养4-8h,得到种子液;
(2)将所述种子液按1%-3%的接种量接种于发酵培养基中,50-55℃在150-250r/min的摇床上培养24-36h。
本发明的有益效果:本发明提供的在发酵培养基中接入经过不同含量玉米肽预处理的种子液,纳豆菌在高温(50-55℃)胁迫条件下,比对照组(未经过玉米肽预处理)具有更好的生长性能。本发明的方法,简单易行,可以有效且快速提高纳豆菌在50℃-55℃高温下的生物量。
具体实施方式
纳豆芽孢杆菌(bacillusnatto)属于枯草芽孢杆菌属,保藏编号为bncc185324,于2017年6月构自北纳生物(www.bnbio.com),地址:北京市朝阳区双惠苑甲5号楼。
玉米种子:从天津中天大地科技有限公司购买的天塔619。
上述原料来源是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明,但并不对本发明作限定。
玉米肽水溶液的制备:称取一定量的饱满玉米粒研磨成玉米粉,装入1l的三角瓶中,用磷酸缓冲液(浓度为0.1moi/l,ph=6.8)配成质量分数为5%的玉米粉悬浮液,搅拌均匀,放入恒温水浴振荡仪中至55℃,ph值调至8.5;按酶与玉米粉悬浮液质量比为4%的加酶量加入碱性蛋白酶,水解1.5h;用4mol/l的naoh水溶液维持ph值在8.5。把三角瓶放人90℃水浴锅中,保持15min使酶失活;取出三角瓶,迅速冷却室温,4000r/min离心10min取上清液,经0.22μm滤膜过滤,将滤液冷冻干燥得到玉米肽粉末。
取玉米肽粉末溶于无菌水中配成0.1-0.2g/ml的玉米肽水溶液。
种子培养基:蛋白胨1wt%,牛肉膏0.3wt%,nacl0.5wt%,葡萄糖0.5wt%,酵母膏0.5wt%,ph为7.0。
发酵培养基:葡萄糖2wt%,蛋白胨0.5wt%,nacl0.5wt%,k2hpo40.4wt%,kh2po40.2wt%,ph为7.0。
实施例1(g1)
一种提高纳豆菌在高温条件下生物量的方法,包括如下步骤:
(1)取-20℃保藏的纳豆芽孢杆菌甘油储存液10ul接种于50ml种子培养基中,200r/min的摇床上37℃培养6h;在无菌条件下,加入种子培养基体积0.6%的浓度为0.15g/ml的玉米肽水溶液,在200r/min的摇床上37℃培养6h,得到种子液;
(2)将所述种子液按2%的接种量接种于发酵培养基中,53℃在200r/min的摇床上培养30h。
实施例1为3个平行。
对照例1(ck1)
(1)取-20℃保藏的纳豆芽孢杆菌甘油储存液10ul接种于50ml种子培养基中,200r/min的摇床上37℃培养6h;在无菌条件下,加入种子培养基体积0.6%的无菌水,在200r/min的摇床上37℃培养6h,得到种子液;
(2)将所述种子液按2%的接种量接种于发酵培养基中,53℃在200r/min的摇床上培养30h。
对照例1为3个平行。
取发酵结束后的菌悬液离心收集菌体,用无菌水洗涤3次后,加入10ml无菌水,摇匀,用紫外可见分光光度计测定ck1,g1的od600值.(如表1)
实验表明,对照组1测得od600值是1.34;
实施例1组测得od600是1.51,比对照组提高了12.69%。
表1
实施例2(g2)
一种提高纳豆菌在高温条件下生物量的方法,包括如下步骤:
(1)取-20℃保藏的纳豆芽孢杆菌甘油储存液10ul接种于50ml种子培养基中,150r/min的摇床上37℃培养4h;在无菌条件下,加入种子培养基体积0.2%的浓度为0.2g/ml的玉米肽水溶液,在150r/min的摇床上37℃培养4h,得到种子液;
(2)将所述种子液按1%的接种量接种于发酵培养基中,50℃在150r/min的摇床上培养36h。
实施例2为3个平行。
对照例2(ck2)
(1)取-20℃保藏的纳豆芽孢杆菌甘油储存液10ul接种于50ml种子培养基中,150r/min的摇床上37℃培养4h;在无菌条件下,加入种子培养基体积0.2%的无菌水,在150r/min的摇床上37℃培养4h,得到种子液;
(2)将所述种子液按1%的接种量接种于发酵培养基中,50℃在150r/min的摇床上培养36h。
对照例2为3个平行。
取发酵结束后的菌悬液离心收集菌体,用无菌水洗涤3次后,加入10ml无菌水,摇匀,用紫外可见分光光度计测定ck2,g2的od600值.(如表2)
实验表明,对照组2测得od600值是1.43;
实施例2组测得od600是1.59,比对照组提高了11.19%。
表2
实施例3(g3)
一种提高纳豆菌在高温条件下生物量的方法,包括如下步骤:
(1)取-20℃保藏的纳豆芽孢杆菌甘油储存液10ul接种于50ml种子培养基中,250r/min的摇床上37℃培养8h;在无菌条件下,加入种子培养基体积0.4%的浓度为0.1g/ml的玉米肽水溶液,在250r/min的摇床上37℃培养8h,得到种子液;
(2)将所述种子液按3%的接种量接种于发酵培养基中,55℃在250r/min的摇床上培养24h。
实施例3为3个平行。
对照例3(ck3)
(1)取-20℃保藏的纳豆芽孢杆菌甘油储存液10ul接种于50ml种子培养基中,250r/min的摇床上37℃培养8h;在无菌条件下,加入种子培养基体积0.4%的无菌水,在250r/min的摇床上37℃培养8h,得到种子液;
(2)将所述种子液按3%的接种量接种于发酵培养基中,55℃在250r/min的摇床上培养24h。
对照例3为3个平行。
取发酵结束后的菌悬液离心收集菌体,用无菌水洗涤3次后,加入10ml无菌水,摇匀,用紫外可见分光光度计测定ck3,g3的od600值.(如表3)
实验表明,对照组3测得od600值是1.21;
实施例3组测得od600是1.42,比对照组提高了17.36%。
表3