本发明属于微生物,涉及一种嗜粘蛋白阿克曼氏菌的发酵方法。
背景技术:
::1、嗜粘蛋白阿克曼氏菌(akkermansia muciniphila)是一种在肠道中被发现的疣微菌门菌种,其以杯状细胞(goblet cells)分泌的黏蛋白作为主要碳源和氮源,通过自身分泌型代谢酶分解代谢生成短链脂肪酸(short-chain fatty acids, scfas)为其提供能源物质,同时,akk可促进杯状细胞分泌黏蛋白,维持肠腔黏液黏蛋白的动态平衡,促进肠黏膜屏障功能。此外,akk还可通过胆汁酸、代谢酶、膜脂和膜蛋白等功能成分调控肠、肝、脑和肾等实质器官的代谢功能,在治疗代谢紊乱和免疫炎症等疾病中发挥重要作用。akk对肠易激综合征 (irritable bowel syndrome, ibs)和脂肪肝等消化系统疾病、机体代谢紊乱性疾病、神经退行症以及癌症等均有改善作用。2、近来的研究发现,多种培养基可用于akk的培养。用pyg肉汤培养基培养akk,活菌数可达1.3×109 cfu/ml;cn107384828a公开了一种将低聚木糖、环糊精、索莱宝蛋白酶酶解鸡蛋清作为增殖因子,生长48h后生物量最高可至0.7,活菌数可达到108 cfu/ml。cn1100794749a公开了一种利用特定氨基酸组合替代培养基中天然组成氮源,进而实现利用全单质培养基对akk进行高密度培养的方法,流加发酵20h后活菌数达到6.5×109 cfu/ml。cn114350571a公开了葡萄糖、n-乙酰葡萄糖胺、大豆蛋白胨、酵母浸粉及苏氨酸复配可替代黏蛋白培养akk,通过补料分批发酵培养,使最终菌体生物量增至4.56,活菌数达到7.58×109 cfu/ml。以上这些培养基虽然可满足akk的营养需求,但菌体生物量偏低,活菌数水平不高,无法适应akk的大规模工业化培养生产。3、优良特性的乳酸菌菌种必须具有较好的稳定性及加工特性,主要包括:①保持活性能力稳定;②发酵产品具有良好的组织质地和风味;③贮藏期间维持酸度基本稳定;④加工及贮藏期间定植特性的保持;⑤发酵产品中优良贮藏稳定性;⑥冷冻干燥或其他干燥方法处理后具有稳定性;⑦正确的菌株鉴定;⑧有效剂量的实验数据,目前对于嗜粘蛋白阿克曼氏菌加工制备特性的研究尚处于空白阶段。技术实现思路1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种嗜粘蛋白阿克曼氏菌的发酵方法。2、为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:3、第一方面,本发明提供一种嗜粘蛋白阿克曼氏菌的发酵方法,所述方法包括:4、将嗜粘蛋白阿克曼氏菌种子液接种至发酵培养基中,发酵,即得;5、所述发酵的过程中添加增菌组合物,所述增菌组合物包括苏氨酸、精氨酸、脯氨酸和n-乙酰葡萄糖胺。6、本发明菌株发酵为厌氧发酵,菌体生长快,菌体生物量高,活菌数水平高,流加苏氨酸、精氨酸和脯氨酸以及n-乙酰葡萄糖胺混合溶液,通过增菌组合物进一步提升菌体生物量和活菌数水平,且本发明发现,苏氨酸、精氨酸、脯氨酸和n-乙酰葡萄糖胺在增菌效果上具有一定的协同作用,可以相互配合,促进菌株的生长。7、优选地,所述苏氨酸、精氨酸、脯氨酸和n-乙酰葡萄糖胺的质量比为(1-4):(1-4):(1-4):(2.21-8.84)。8、其中(1-4)中的具体点值均可选择1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8、4等,(2.21-8.84)中的具体点值均可选择2.21、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8、4、4.2、4.5、4.8、5、5.2、5.5、5.8、6、6.2、6.5、6.8、7、7.2、7.5、7.8、8、8.2、8.5、8.84等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。9、优选地,所述增菌组合物的添加量为发酵培养基质量的5-20%,例如5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。10、优选地,所述增菌组合物的添加时机为:发酵液od600为0.8-2,例如0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。11、优选地,所述发酵结束的标准为:发酵液od600不再增加。12、优选地,发酵过程中还包括与ph调节剂混合,控制发酵的ph为5.5-8,例如5.5、5.8、6、6.2、6.5、6.8、7、7.2、7.5、7.8、8等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。13、优选地,所述ph调节剂为碳酸钠。14、本发明使用碳酸钠溶液控制ph,更加适合菌株的生长,且采用碳酸钠控制ph,效果优于其他类型的碱。15、优选地,所述嗜粘蛋白阿克曼氏菌种子液的培养方法包括:将活化的嗜粘蛋白阿克曼氏菌接种于种子培养基中,30-37℃培养18-24 h,即得。16、上述培养温度可以选择30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃等,时间可以选择18 h、19 h、20 h、21 h、22 h、23 h、24 h等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。17、优选地,所述发酵的温度为30-40℃,转速为10-150 rpm,压力为0.3-0.5 bar。18、搅拌转速对嗜粘蛋白阿克曼氏菌生长影响较大,低转速促进其生长,高转速抑制菌体增殖。该菌株为严格厌氧菌,适合在静止状态下繁殖,但低转速营养成分得不到保障,致使菌体生物量不高,高转速下剪切力大,溶氧高,不适合该菌株生长。19、所述温度可以选择为30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃等,转速可以选择10 rpm、20 rpm、30 rpm、40 rpm、50 rpm、60 rpm、70 rpm、80 rpm、90rpm、100 rpm、110 rpm、120 rpm、130 rpm、140 rpm、150 rpm等,压力可以选择0.3 bar、0.32 bar、0.34 bar、0.36 bar、0.38 bar、0.4 bar、0.42 bar、0.44 bar、0.46 bar、0.48bar、0.5 bar等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。20、优选地,所述种子液的接种量为10%-15%,例如10%、11%、12%、13%、14%、15%等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。21、优选地,所述种子培养基和发酵培养基中黏蛋白的浓度独立地为0.2-5 g/l,例如0.2 g/l、0.5 g/l、0.8 g/l、1 g/l、1.2 g/l、1.5 g/l、1.8 g/l、2 g/l、2.2 g/l、2.5 g/l、2.8 g/l、3 g/l、3.2 g/l、3.5 g/l、3.8 g/l、4 g/l、4.2 g/l、4.4 g/l、4.8 g/l、5 g/l等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。22、优选地,所述种子培养基和发酵培养基以质量浓度计独立地包括乳糖10-30g/l、葡萄糖10-30g/l、蛋白胨5-25g/l、酵母浸粉20-40g/l、酵母抽提物10-30g/l、酵母蛋白胨5-25g/l、磷酸氢二钾2-10g/l、牛肉浸粉2-10g/l、吐温80 1-10g/l、硫酸镁0.25-0.58g/l、硫酸锰0.06-0.19g/l、黏蛋白0.2-5g/l和水。23、所述乳糖的浓度可以选择10 g/l、12 g/l、14 g/l、16 g/l、18 g/l、20 g/l、22 g/l、24 g/l、26 g/l、28 g/l、30 g/l等,葡萄糖的浓度可以选择10 g/l、12 g/l、14 g/l、16g/l、18 g/l、20 g/l、22 g/l、24 g/l、26 g/l、28 g/l、30 g/l等,硫酸镁的浓度可以选择0.25 g/l、0.3 g/l、0.35 g/l、0.4 g/l、0.45 g/l、0.5 g/l、0.55 g/l、0.58 g/l等,蛋白胨的浓度可以选择5 g/l、7 g/l、9 g/l、11 g/l、13 g/l、15 g/l、17 g/l、19 g/l、21 g/l、23g/l、25 g/l等,酵母浸粉的浓度可以选择20 g/l、22 g/l、24 g/l、26 g/l、28 g/l、30 g/l、32 g/l、34 g/l、36 g/l、38 g/l、40 g/l等,酵母抽提物的浓度可以选择10 g/l、12 g/l、14g/l、16 g/l、18 g/l、20 g/l、22 g/l、24 g/l、26 g/l、28 g/l、30 g/l等,酵母蛋白胨的浓度可以选择5 g/l、7 g/l、9 g/l、11 g/l、13 g/l、15 g/l、17 g/l、19 g/l、21 g/l、23 g/l、25 g/l等,磷酸氢二钾的浓度可以选择2 g/l、3 g/l、4 g/l、5 g/l、6 g/l、7 g/l、8 g/l、9g/l、10 g/l等,牛肉浸粉的浓度可以选择2 g/l、3 g/l、4 g/l、5 g/l、6 g/l、7 g/l、8 g/l、9 g/l、10 g/l等,吐温80 的浓度可以选择1 g/l、2 g/l、3 g/l、4 g/l、5 g/l、6 g/l、7 g/l、8 g/l、9 g/l、10 g/l等,硫酸镁的浓度可以选择0.25 g/l、0.27 g/l、0.29 g/l、0.31 g/l、0.33 g/l、0.35 g/l、0.38 g/l、0.4 g/l、0.42 g/l、0.44 g/l、0.46 g/l、0.48 g/l、0.5g/l、0.52 g/l、0.54 g/l、0.56 g/l、0.58 g/l等,硫酸锰的浓度可以选择0.06 g/l、0.07g/l、0.08 g/l、0.09 g/l、0.1 g/l、0.11 g/l、0.12 g/l、0.13 g/l、0.14 g/l、0.15 g/l、0.16 g/l、0.17 g/l、0.18 g/l、0.19 g/l等,黏蛋白的浓度可以选择0.2 g/l、0.5 g/l、0.8g/l、1 g/l、1.2 g/l、1.5 g/l、1.8 g/l、2 g/l、2.2 g/l、2.5 g/l、2.8 g/l、3 g/l、3.2 g/l、3.5 g/l、3.8 g/l、4 g/l、4.2 g/l、4.4 g/l、4.8 g/l、5 g/l等,上述数值范围内其他具体点值均可选择,在此便不再一一赘述。24、发酵培养基采用合成培养基替换牛脑牛心浸出液,低黏蛋白添加降低生产成本,同时工艺有效缩短了发酵周期,提高菌体生物量,过程简单,原料质控易于控制,所用原料成本低且效果显著,适合进行工业生产。此外,本发明对嗜黏蛋白加工特性进行相关研究,优化后的工艺显著提高其深加工特性,为该菌株的工业开发提供一定的理论指导。25、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:26、本发明菌株发酵为厌氧发酵,菌体生长快,菌体生物量高,活菌数水平高,流加苏氨酸、精氨酸和脯氨酸以及n-乙酰葡萄糖胺混合溶液,通过增菌组合物进一步提升菌体生物量和活菌数水平,且本发明发现,苏氨酸、精氨酸、脯氨酸和n-乙酰葡萄糖胺在增菌效果上具有一定的协同作用,可以相互配合,促进菌株的生长。当前第1页12当前第1页12