一种乳酸菌高密度培养基及制备方法和应用

本发明涉及培养基，尤其涉及一种乳酸菌高密度培养基及制备方法和应用。

背景技术：

1、乳酸菌是一类能够发酵糖类产生乳酸，不形成芽孢，革兰氏染色阳性细菌的总称。一直以来，乳酸菌作为天然或人工接种微生物广泛用于发酵蔬菜、发酵肉制品、发酵奶制品、发酵调味品、发酵饲料等发酵产业。为了保持产品品质稳定，目前工业化制备发酵食品主要以人工接种乳酸菌菌剂为主。在实际应用中，乳酸菌菌剂的活菌数直接影响产品发酵时间和发酵效果，高菌落密度接种剂能够显著缩短发酵时间。

2、目前主要用于乳酸菌培养的常见培养基为mrs和m17培养基，但这两种常见乳酸菌培养基并不能满足乳酸菌的高密度培养，需要在菌剂发酵扩繁后进行菌体浓缩或制成固体菌剂后作为接种剂应用，增加了制作工序和成本。

3、专利号为cn111349579a的发明公开了一种乳酸菌培养基，乳酸菌需要在mrs肉汤培养基上一级培养一段时间，再进行二级发酵培养；如直接培养乳酸菌，则培养周期长，且无法实现常规培养10倍细胞密度的高密度培养。人参培养液是利用生物反应器生产人参培养根收获后的废弃培养液，主要成份包括人参培养根未吸收的糖分、无机元素、维生素等营养物质，同时还含有微量的人参皂苷、人参多糖、人参多肽等人参代谢产物。研究人参培养液中人参皂苷对发酵乳酸菌培养的影响，对人参培养液废液再利用和乳酸菌扩大培养具有重大意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种无需预培养，且可实现乳酸菌高密度培养的乳酸菌培养基及制备方法和应用。

2、本发明的技术方案是这样实现的：第一，本发明提供了一种乳酸菌高密度培养基，包括玉米浆粉、葡萄糖、柠檬酸氢二铵、吐温80、乙酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸锰和人参皂苷，其中人参皂苷来源于人参培养液。

3、在以上技术方案的基础上，优选的，所述培养基的配方包括：玉米浆粉20-60g/l、葡萄糖10-80g/l、柠檬酸氢二铵1-4g/l、吐温80 0.5-2ml/l、乙酸钠2.5-10g/l、磷酸氢二钾1-4g/l、硫酸镁0.3-1g/l、硫酸锰0.1-0.5g/l和人参皂苷10-5～10-4g/l，溶剂为水。

4、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括柠檬酸和磷酸氢二钠，所述柠檬酸的浓度为0.1-0.2g/l，磷酸氢二钠的浓度为0.2-0.4g/l。

5、在以上技术方案的基础上，优选的，所述培养基的ph为5-6。

6、第二，本发明提供了一种乳酸菌高密度培养基的制备方法，将各组分溶于水后，ph调节至5-6，然后在110-120℃条件下湿热灭菌20-30min，得到乳酸菌高密度培养基。

7、第三，本发明提供了一种乳酸菌高密度培养基在乳酸菌培养中的应用。

8、在以上技术方案的基础上，优选的，菌种培养方法为：将乳酸菌冻存菌株解冻，并接种于100-200ml乳酸菌高密度培养基中复活培育24-48h，肉眼观察菌体沉淀正常，然后加入20-30l乳酸菌高密度培养基中，培养24-48h。

9、在以上技术方案的基础上，优选的，接种量为0.5％-1％体积分数，培养温度为30-38℃。在以上技术方案的基础上，优选的，乳酸菌为植物乳杆菌、弯曲乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、副干酪乳杆菌和戊糖片球菌中的一种或多种。

10、在以上技术方案的基础上，优选的，所述乳酸菌用于蔬菜发酵、饲料发酵或酸奶发酵。

11、本发明的一种乳酸菌高密度培养基及制备方法和应用相对于现有技术具有以下有益效果：

12、(1)本发明培养基中的人参皂苷作为生长因子促进乳酸菌代谢，加快乳酸菌繁殖速度，并延长乳酸菌保存的时间，使得乳酸菌能快速达到高密度培养。本发明的培养基在培养菌种时，无需在mrs肉汤培养基中预培养，可以直接将其解冻后接种于培养基中，过程简单，成本低。

13、(2)乳酸菌代谢产物乳酸的快速增加势必导致乳酸菌扩繁体系ph的快速下降，当环境ph处于低值时乳酸菌的代谢和繁殖将受到抑制，因此人参皂苷参与乳酸菌培养的同时控制乳酸含量和ph下降速度也是达成高密度培养的关键点。柠檬酸-磷酸氢二钠的缓冲体系能够中和酸类物质，降低ph下降速度，同时柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲体系和人参皂苷二者的联合效应能够在短时间大量增加乳酸菌菌落数，完成高密度培养。

14、(3)与现有的酵母浸粉培养基相比，人参皂苷制备的培养基可直接用于高密度培养，节省成本，且培养时间短，菌种数量更多，且保存时间更长。

技术特征：

1.一种乳酸菌高密度培养基，其特征在于：包括玉米浆粉、葡萄糖、柠檬酸氢二铵、吐温80、乙酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸锰和人参皂苷。

2.如权利要求1所述的一种乳酸菌高密度培养基，其特征在于：所述培养基的配方包括：玉米浆粉20-60g/l、葡萄糖10-80g/l、柠檬酸氢二铵1-4g/l、吐温80 0.5-2ml/l、乙酸钠2.5-10g/l、磷酸氢二钾1-4g/l、硫酸镁0.3-1g/l、硫酸锰0.1-0.5g/l和人参总皂苷10-5～10-4g/l，溶剂为水。

3.如权利要求1所述的一种乳酸菌高密度培养基，其特征在于：还包括柠檬酸和磷酸氢二钠，所述柠檬酸的浓度为0.1-0.2g/l，磷酸氢二钠的浓度为0.2-0.4g/l。

4.如权利要求1所述的一种乳酸菌高密度培养基，其特征在于：所述培养基的ph为5-6。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种乳酸菌高密度培养基的制备方法，其特征在于：将各组分溶于水后，ph调节至5-6，然后在110-120℃条件下湿热灭菌20-30min，得到乳酸菌高密度培养基。

6.如权利要求1-4任一项所述的一种乳酸菌高密度培养基在乳酸菌培养中的应用。

7.如权利要求6所述的一种乳酸菌高密度培养基在乳酸菌培养中的应用，其特征在于：所述乳酸菌培养方法为：将乳酸菌冻存菌株解冻，并接种于100-200ml乳酸菌高密度培养基中复活培育24-48h，肉眼观察出现菌体沉淀，然后加入20-30l乳酸菌高密度培养基中，培养24-48h。

8.如权利要求7所述的一种乳酸菌高密度培养基在乳酸菌培养中的应用，其特征在于：接种量为0.5％-1％体积分数，培养温度为30-38℃。

9.如权利要求6所述的一种乳酸菌高密度培养基在乳酸菌培养中的应用，其特征在于：所述乳酸菌为植物乳杆菌、弯曲乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、副干酪乳杆菌和戊糖片球菌中的一种或多种。

10.如权利要求6所述的一种乳酸菌高密度培养基在乳酸菌培养中的应用，所述乳酸菌用于蔬菜发酵、饲料发酵或酸奶发酵。

技术总结
本发明提出了一种乳酸菌高密度培养基及其制备方法和应用，其中乳酸菌高密度培养基包括玉米浆粉、葡萄糖、柠檬酸氢二铵、吐温80、乙酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸锰和人参皂苷，其中人参皂苷来源于人参培养液。人参皂苷作为生长因子可促进乳酸菌新陈代谢，提高乳酸菌繁殖速度，并延长乳酸菌保存的时间，使得乳酸菌能快速达到高密度培养。

技术研发人员：吴昊,李佳真,程瀚墨,李嘉俊,刘洋
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12