[发明专利]一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法

说明书

本发明涉及一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法，属于微生物领域。本发明通过对培养基的优化，使得食气梭菌能快速复苏和增殖，提高食气梭菌的生长速率。所述培养基的组分包括碳酸氢钠、酵母浸粉、可溶性淀粉、山梨醇、果糖、α‑酮戊二酸、3‑吲哚乙酸、L‑半胱氨酸盐酸盐、氢氧化钠、硫化钠、金属溶液、维生素溶液、氨基酸溶液。制备方法为将以上组分在厌氧状态下煮沸、灭菌，混合。本配方中，可溶性淀粉能降低菌种繁殖过程中的有害物质积累，山梨醇、α‑酮戊二酸、3‑吲哚乙酸协同作用能延缓菌种的衰退，多种氨基酸能在相同培养时间内大幅提高食气梭菌的生长速率，使菌在短时间内快速复苏增殖达到较高数量，有利于食气梭菌的工业发酵活化培养和研究。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法。

背景技术

目前，温室效应仍是人类面临的重大课题之一，引起温室效应的气体主要有水蒸气，其次就是二氧化碳，而通过生物法实现工业含碳气体的转化利用，在减少碳排放的同时产生有价值的化学品是一条重要的研究方向。

食气梭菌是一类主要的化能自养微生物，属于革兰氏阳性的厌氧梭状芽胞杆菌。食气梭菌可利用二氧化碳和一氧化碳合成多种化学品和燃料，是一类主要的化能固碳菌，具有良好的工业应用前景。已报道的食气梭菌主要包括扬氏梭菌、自产醇梭菌、食一氧化碳梭菌等。

近年来，国内外研究者在优化和提升食气梭菌发酵性能方面做了诸多尝试，例如通过优化通入含碳气体的比例提高食气梭菌的产醇产酸效率，通过控制钼酸根离子的浓度来提高食气梭菌发酵产物的醇含量，以及通过提高发酵液的气液传质速率来提高物质转化效率，还有学者研究了锌元素对其发酵的影响。此外，得益于近几年分子遗传操作工具的发展，食气梭菌的代谢工程设计、改造以及合成生物学研究也有了一定的进展和发现。

但现阶段通过利用发酵液或培养基提高食气梭菌生长繁殖速率方面的研究还很少，目前食气梭菌发酵工艺需要前期食气梭菌的活化及活化后投入发酵罐，工序繁琐，市场上的食气梭菌培养基因缺少一些必要的组分，尤其是氨基酸溶液，在食气梭菌活化前期无法实现食气梭菌的快速增殖，且成活率较低，投入发酵使用后，由于菌数达到一定数量而存在有害物质积累、营养竞争等因素使菌体大幅度衰退，需要频繁补料来维持菌的数量，不适用于食气梭菌的大规模增菌培养，并且目前市场上的培养基对食气梭菌的科学研究贡献不大。

发明内容

基于以上背景，本发明通过优化培养基组分，提供了一种食气梭菌增菌培养基及其制备方法，可使食气梭菌在活化期的较短时间内大量增殖，快速进入对数生长期，有利于食气梭菌的生长，并适用于食气梭菌的增菌培养及发酵，更有利于食气梭菌的科学研究。

本发明所采用的技术方案为：

一种食气梭菌增菌培养基，其特征在于：每升培养基中含碳酸氢钠1-5g、酵母浸粉2-4g、可溶性淀粉0.1-2g、山梨醇1-2g、果糖2-3g、α-酮戊二酸0.5-0.8g、3-吲哚乙酸0.01-0.03g、L-半胱氨酸盐酸盐0.1-0.3g、氢氧化钠0.01-0.05g、硫化钠0.1-0.3g，金属溶液5-8mL、维生素溶液5-8mL、氨基酸溶液5-10mL；

氨基酸溶液组分为每升含精氨酸5g、丝氨酸2g、色氨酸3g、谷氨酸0.5g。

进一步优选的方案：金属溶液的组分为每升含亚硒酸钠5mg、钨酸钠12mg、葡萄糖酸锌0.01g、柠檬酸铋铵2g、氯化钠5g、氯化锰0.7g、硫酸钴0.15g、硫酸亚铁0.05g、硝酸锌0.3g、硫酸铝钾0.04g、硼酸0.03g。

进一步优选的方案：维生素溶液组分为每升含烟酰胺0.2mg、芦丁7mg、核黄素3mg、维生素C5mg、硫辛酸8mg。

一种食气梭菌增菌培养基的制备方法，其特征在于：