[发明专利]多种益生菌混合发酵高产工艺

说明书

本发明要解决的技术问题是通过复合菌株在混合发酵过程中的特性变化，利用单因素试验和正交设计方法优化培养基的配方和培养条件，测定发酵液的OD值，确定菌株之间发挥最大协同作用的结合点，从而发现乳酸菌混合发酵存在的共生机制，为规模化高效生产提供理论依据和技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种生物活性功能食品即乳酸菌的混合发酵生产工艺，通过单因素试验对发酵培养基的碳源、氮源、无机盐及其发酵温度、接种量、初始pH、摇床转速和发酵周期进行优化，结合发酵培养基组分的正交试验确定发酵液中添加的碳源、氮源及其无机盐的质量浓度，最终得到高活菌数的发酵液，为工业化生产高活菌数的乳酸菌制剂提供技术支撑。

背景技术

益生菌是一类对宿主有益的活性微生物，是定植于人体肠道、生殖系统内，能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。益生菌不仅可加工成为各种食品、保健品通过消化道产生有益功效，同样可以作为抑菌喷剂外用于泌尿系统和皮肤。近年来有研究发现，随着环境的污染铅离子以各种途径进入人体蓄积；引起神经系统、血液系统、心血管系统等一系列病症，可以利用益生菌的活性吸附作用将人体内的铅离子进行吸附并将其排出体外，从而减轻或清除铅富集对机体带来的危害。但是通过益生菌要获得理想的保健与治疗效果，其数量必需达到足够多，以确保益生菌通过消化道后仍大量存活，进入肠道后发挥益生作用。可是随着年龄的增长，工作压力的增加，特别是人类大量使用青霉素等抗生素后，体内的益生菌数量减少，生态平衡被打破，此时具有高活菌数的益生菌补充剂得到广泛的关注。

在长期的试验和生产实践当中，人类对包括益生菌在内的微生物的发酵经历了纯种发酵和混合发酵2个阶段，发现纯种发酵使用单一的微生物，参与生化反应的酶系不多，很多重要的生化过程是单株微生物不能完成或只能微弱进行。而混合发酵过程中不同的微生物有不同的代谢途径，代谢产物各不相同，多种微生物协同作用能优势互补，相辅相成提高产率、提高活菌数、节省生产成本等，这是单一菌株所达不到的效果。彭维等利用双歧杆菌与乳酸杆菌进行混合发酵，活菌数达到1.0×109cfu/mL，可以满足产业化益生菌的要求。

本课题组分离得到的一株乳酸菌菌株JT1(Genebank登录号：KM233626)已经鉴定其对Pb2+具有很好地清除作用，可以有效地去除肝脏及血液中的Pb2+，对人体的益生作用十分明显。但前期研究发现，该乳酸菌菌株JT1单一发酵时，得到的活菌数并不能达到实际生产益生菌补充剂的要求；而将JT1与实验室另外保存的两株乳酸菌混合培养时，测得的菌体量明显高于三株菌分别两两混合发酵及单一发酵的菌体量。所以本研究利用三株乳酸菌复合菌发酵存在的共生机制，通过复合菌株在混合发酵过程中的特性变化，利用单因素试验和正交设计方法优化培养基的配方和培养条件，测定发酵液的OD值，确定菌株之间发挥最大协同作用的结合点，为实际生产提供理论依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过复合菌株在混合发酵过程中的特性变化，利用单因素试验和正交设计方法优化培养基的配方和培养条件，测定发酵液的OD值，确定菌株之间发挥最大协同作用的结合点，从而发现乳酸菌混合发酵存在的共生机制，为规模化高效生产提供理论依据和技术支撑。