[发明专利]一种β-半乳糖苷酶发酵培养基及其制备方法和应用

说明书

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种β‑半乳糖苷酶发酵培养基及其制备方法和应用。本发明提供的乳酸菌培养基，其主要成分含有大豆乳清废水和糖蜜，营养丰富，适合培养微生物。本发明还提供该培养基的制备方法，及其在培养产β‑半乳糖苷酶菌株方面的应用，该培养基适用于多种乳酸菌的培养，并且可以获得更大的酶产量。本发明所述培养基配制简单、使用方便、成本低、适合工业化生产应用。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种β-半乳糖苷酶发酵培养基及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

低聚半乳糖(Galactooligosaccharides)属于功能性低聚糖，其分子结构一般是在半乳糖或葡萄糖分子上连接1-7个半乳糖基，具有水溶性好、黏度低、耐酸耐热、口感清爽等特点。同时，低聚半乳糖还具有益生功能，作为人体肠道中双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等益生菌的增殖因子，可以维持肠道菌群平衡，改善人体肠道的消化吸收功能。

目前，酶法合成是工业化生产低聚半乳糖的主要途径。β-半乳糖苷酶(β-Galactosidases EC 3.2.1.23)是一类重要的糖苷水解酶，催化β-半乳糖苷键发生水解，在食品工业中有着广泛的应用。某些种类的β-半乳糖苷酶由于具有构型保持酶作用机制，在水解β-半乳糖苷键的同时，还具有转半乳糖基作用，被用于工业化生产功能性低聚半乳糖。β-半乳糖苷酶的来源和活性直接影响酶法合成的低聚半乳糖的结构和产率。迄今为止，已发现多种微生物可以产生此酶，主要包括乳酸菌、环状芽孢杆菌、米曲霉、乳酸克鲁维酵母等。

乳酸菌是一类对人体有重要生理功能的益生菌，归类为公认的安全菌属(Generally Recognized as Safe,GRAS)范畴。现有技术中，乳酸菌的大规模培养和发酵生产仍以经典的MRS培养基或改良MRS培养基为主，虽然乳酸菌在MRS培养基上成长良好，生物量较大，但目前存在的问题是该培养基成分复杂，价格昂贵，质量和生产条件控制不易，不适于工业化生产，而且需加入过多的无机盐类，对人体和动物健康具有潜在的有害影响。因此，亟需寻找更为经济有效、易控和安全的乳酸菌发酵培养基。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种生产成本较低、营养结构合理、高活菌数且能有效提高β-半乳糖苷酶产量的乳酸菌发酵新型培养基配方。发酵培养基中添加了大豆乳清废水和糖蜜，采用该培养基培养乳酸菌可以获得更大的生物量和半乳糖苷酶产量。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种β-半乳糖苷酶发酵培养基，其特征在于，组分如下：大豆乳清废水中加入糖蜜2～8％(质量体积比)，酵母粉0.1～2％(质量体积比)，pH5.5～7.0。

本发明还提供上述培养基在培养β-半乳糖苷酶产生菌方面的应用。

本申请提供的一个或多个技术方案具有如下优点或有益效果：

(1)一种适合乳酸菌产β-半乳糖苷酶培养基，使最终发酵水平在50亿/ml以上，培养22小时测得的酶活达3534.4U/L。

(2)本发明整体发酵时间在16-24小时左右，发酵周期短，发酵速度快，节省大量人力物力，同时对操作水平要求较低，产酶量高，具有工业化开发价值。

(3)本发明的生产方法简单、操作方便、实用性强，易于推广。乳清废水无须经过浓缩工艺，不需要添加无机盐和生长因子；在生产过程中产生的乳清废水中直接添加糖蜜、酵母粉即得，配置简单，耗能、成本低。