[发明专利]一种累积生产乳酸片球菌素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产乳酸片球菌素的方法，尤其是涉及一种累积生产乳酸片球菌素的方法。

背景技术

乳酸片球菌素(Pediocin)是由属于片球菌属的乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)产生的一种抗菌短肽物质。研究表明乳酸片球菌素为一种初级代谢产物，是具有较强抗菌活性的细菌素，与已经大规模生产、应用的乳酸链球菌素的物理化学性质和用途很类似，耐高低温、耐酸、在人体中可降解，因此安全无毒，且方便使用。Pediocin能抑制包括白色念珠菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、沙门氏菌、绿脓杆菌等在内的大量致病菌，因此可以用于食品保藏，也可以用于人类疾病治疗上，具有极高的使用价值和应用前景。

目前主要采用间歇发酵和少量的流加方法实现Pediocin的高效表达，发酵过程中pH值是影响Pediocin表达的关键因素，下降速率和Pediocin的产生速率成一定的正比关系。Poolman(Poolman et al，J Bacteriol.，1988)研究发现，当pH值处于碱性(大于6.5)时，乳酸乳球菌会大量积累谷氨酸(Glu)，而此时菌体利用谷氨酸的能力下降，因此抑制菌体的生长；Biswas(Biswas et al，Appl.Environ.Microbiol.，1991)推测低的pH值在Pediocin前体转化成活性形式的过程中起关键作用；Schneider(Schneider et al，Food Control，2006)发现pH值的降低能够增加Pediocin在水中的溶解度；Guerra(Guerra et al，Int.J Food Microbiol.，2001)建立了碱化周期培养(re-alkalized cultivation)模型，发现Pediocin是一种pH依赖型的初级代谢物。但目前报道的发酵策略主要采用间歇发酵方式，而最近几年出现的少数流加发酵方式，其策略比较单一，主要采用单一的降低pH策略(Guerra et al，Lett.Appl.Microbiol.，2003)和单一的pH循环策略(Guerra et al，Process Biochem.，2005)等，仅有的少数文献(如Guerra et al，Enzyme and Microbial Technology，2007)所采用的初始培养基一般是稀释过的乳清和酵母粉的混合物，流加培养基为乳糖(或葡萄糖)和酵母粉混合物，最高效价为712AU/ml，其最大的缺陷是将残糖(发酵液中残留葡萄糖)浓度控制的很低(基本为0)，使得菌体得不到大量增殖，而片菌素的产量也无法得到显著提高，发酵周期过长(一般超过250小时)，操作过程复杂，因此很难实现工业化生产。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种发酵周期短、操作简单、效价高的累积生产乳酸片球菌素的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种累积生产乳酸片球菌素的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将乳酸片球菌素(Pediococcus acidilactici)接种在改良后的MRS液体培养基中，30℃条件下培养8h，然后按接种量为4wt％将乳酸片球菌素接种到发酵罐中，控制发酵温度为30℃，发酵罐内的培养基为改良后的MRS液体培养基，发酵培养16～30h得到效价为1.8万～2.4万AU/ml的乳酸片球菌素。

所述的改良后的MRS液体培养基包括以下组分：葡萄糖15～20g/L，蛋白胨10～15g/L，牛肉膏10～15g/L，酵母膏4～6g/L，(NH₄)₂HC₆H₅O₇1～2g/L，吐温800.5～1g/L，H₃COONa·3H₂O 4～6g/L，K₂HPO₄·3H₂O 1～2g/L，MgSO₄·7H₂O 0.55～0.6g/L，MnSO₄·H₂O 0.2～0.3g/L，溶剂为蒸馏水，利用3mol/L盐酸溶液和3mol/L NaOH溶液调整至6.5。

所述的发酵培养的初期采用间歇发酵，中后期采用反馈流加发酵，向发酵罐中补充培养基，使发酵罐中葡萄糖浓度维持在5～10g/L。