本发明涉及维生素生产,特别是指一种黏着剑菌及其在维生素b12生产中的应用。
背景技术:
1、维生素b12是人体内一种重要的维生素,它参与了人体内许多重要的生化反应,对于维持人体健康具有重要作用。随着人们对健康意识的提高,维生素b12市场需求不断增长。
2、目前,维生素b12市场主要依赖于制药公司和食品添加剂生产商。维生素b12生产主要有化学合成法和微生物发酵法,由于成本问题,目前全球行业均采用微生物发酵法。微生物发酵法具有如下优点:(1)产品为天然品,生物活性好,易于人体吸收;(2)原料来源广泛,利于工业化生产。
3、要提高维生素b12发酵的产量,可以从两个方面进行优化:一是选育出维生素b12高产菌株,二是优化发酵培养基和发酵工艺。确定生产菌株及发酵培养基后,需要对发酵条件进行优化,摇瓶及小罐试验阶段可以通过单因素等其他统计学的方法来进行优化。但是,在生产上利用这一手段去优化时情况较为复杂,且工作量大,微生物发酵过程长,发酵结果具有一定的波动性,对最终结果分析造成一定的干扰,存在可重复性低,效率低等缺点。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供一种黏着剑菌及其在维生素b12生产中的应用。本发明以菌体在发酵过程中的菌型过渡期作为判断工艺参数调整的时间点及调整幅度,为维生素b12发酵提供最优发酵条件,从而提高了维生素b12的发酵产量。
2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
3、一种黏着剑菌(ensiferadhaerens),其保藏编号为:cctccno:m20241585。
4、上述黏着剑菌在维生素b12生产中的应用。
5、一种维生素b12的发酵方法,使用上述黏着剑菌进行发酵,包括以下步骤:
6、步骤1,配制f1代斜面培养基,用无菌水溶解冷冻干燥管,然后吸取0.1-0.2ml溶解后的液体,均匀涂布在f1代斜面培养基上,在30-35℃温度下培养5-7天;
7、步骤2,配制f2代斜面培养基,用无菌接种环从培养好的f1代斜面培养基上刮取一环菌体,均匀涂布在f2代斜面培养基上,在30-35℃温度下培养2-3天;
8、步骤3,配制f3代斜面培养基,用无菌接种环从培养好的f2代斜面培养基上刮取一环菌体,均匀涂布在f3代斜面培养基上,在30-35℃温度下培养1-2天;
9、步骤4,配制母瓶培养基,在f3代斜面培养基中加入无菌生理盐水20ml,用无菌玻璃棒将菌体刮下、摇匀,制成菌悬液并接入母瓶培养基中,培养条件为:温度30-35℃,转速80rpm,培养24h;
10、步骤5,在一级发酵罐内配制一级种子培养基,待母瓶培养基的od值≥0.06,ph值为6.0-7.0时开始接种,接种量为0.02%,一级发酵罐的培养条件为:罐压0.02~0.10mpa,vvm为0.2~1.0,罐温29-35℃,转速80rpm,培养周期45~70h;
11、步骤6,在二级发酵罐内配制二级发酵培养基,待一级种子培养基的od值为0.5~0.8,ph值为5.0-8.0,总糖降至30g/l以下时,移入二级发酵罐,二级发酵罐的初始培养条件为:罐压0.02~0.10mpa,vvm为0.2-1.0,罐温29-35℃,转速80rpm,初始糖浓度为70g/l,甜菜碱含量20g/l;接种后每隔6个小时取样测糖、甜菜碱并镜检观察菌型,前40h将糖控制在20~50g/l,甜菜碱控制在5~10g/l,后期至发酵结束将糖控制在10-30g/l,甜菜碱控制在1.5-5g/l,此外,通过补糖和甜菜碱的方式,将ph值控制在6-8范围内;发酵初期,菌型为细杆状,菌体出现二分裂时,将通气比提高至0.20-0.40,在菌体变长增粗后,变为粗棒状,将通气比提高至0.80-1.00,当菌体增长并弯曲后,将通气比降低至0.60-0.80,待维生素b12含量增长减慢,耗糖减慢,残糖降至30g/l以下时,停止发酵。
12、进一步地,所述f1代斜面培养基的组分为:甜菜糖蜜30g/l,玉米浆20g/l,磷酸氢二铵1.75g/l,硫酸铵0.25g/l,甜菜碱1.40g/l,硫酸镁1.50g/l,硫酸锌0.10g/l,硫酸锰0.10g/l,琼脂12.0g/l;在121℃温度下灭菌30min。
13、进一步地,所述f2代斜面培养基的组分为:麦芽糖30g/l,玉米浆50g/l,磷酸氢二铵1.75g/l,硫酸铵2.5g/l,甜菜碱2g/l,硫酸镁1.5g/l,硫酸锌0.1g/l,硫酸锰0.1g/l,琼脂0.6g/l;在121℃温度下灭菌30min。
14、进一步地,所述f3代斜面培养基的组分为:麦芽糖30g/l,玉米浆50g/l,磷酸氢二铵1.75g/l,硫酸铵2.5g/l,甜菜碱2g/l,硫酸镁1.5g/l,硫酸锌0.1g/l,硫酸锰0.1g/l,琼脂0.6g/l;在121℃温度下灭菌30min。
15、进一步地,所述母瓶培养基的组分为:麦芽糖30g/l,玉米浆50g/l,磷酸氢二铵1.5g/l,硫酸铵0.5g/l,甜菜碱3.5g/l,硫酸镁1.0g/l,硫酸锌0.01g/l,硫酸锰0.01g/l,5,6-二甲基苯并咪唑0.008g/l,氯化钴0.04g/l;在121℃温度下灭菌30min。
16、进一步地,所述一级种子培养基的组分为:麦芽糖58.3g/l,玉米浆60.3g/l,甜菜碱2.17g/l,工业轻质氧化镁0.55g/l,硫酸铵1.5g/l,磷酸氢二铵2.67g/l,轻质碳酸钙3.8g/l,工业硫酸锰0.8g/l,工业七水硫酸锌0.0267g/l,5,6-二甲基苯并咪唑0.05g/l,氯化钴0.05g/l;在125-130℃温度下消毒20min。
17、进一步地,所述二级发酵培养基的组分为:麦芽糖216.6g/l,玉米浆98.7g/l,甜菜碱15g/l,工业轻质氧化镁0.86g/l,工业七水硫酸镁2.33g/l,硫酸铵2.33g/l,磷酸氢二铵0.66g/l,轻质碳酸钙2.33g/l,尿素0.9g/l,工业七水硫酸锌0.1083g/l,5,6-二甲基苯并咪唑0.166g/l,氯化钴0.2g/l,工业氯化铁1.16g/l,工业磷酸二氢钾0.86g/l;在123-139℃温度下消毒15min。
18、本发明取得的有益效果为:
19、1、本发明的工艺调控都是在二级发酵期间通过菌型变化来判断的,根据菌型变化调整时间及幅度。
20、2、本发明建立了一个工艺参数调控的标准,通过观察发酵过程中菌型变化,以各个菌型过渡期作为判断工艺参数调整的时间及幅度的依据,只需观察菌型的变化即可掌握菌型过渡期,恰当地调整发酵工艺参数,使菌体正常过渡到下一个菌型,具有易控性及简便性,波动性小,从而使维生素b12发酵水平有了大幅度的提升,生产水平稳定,发酵成本降低。
21、3、本领域中通常按照固定时间去调整通气比、转速,其维生素b12产量要偏低,而本发明首次根据菌型去调整相关工艺参数,其维生素b12产量要远远高于前者,从而使维生素b12发酵水平有了大幅度的提升,所带来的技术效果是显著的。
1.一种黏着剑菌(ensifer adhaerens),其特征在于,保藏编号为:cctcc no:m20241585。
2.如权利要求1黏着剑菌在维生素b12生产中的应用。
3.一种维生素b12的发酵方法,其特征在于,使用如权利要求1黏着剑菌进行发酵,包括以下步骤:
4.根据权利要求3一种维生素b12的发酵方法,其特征在于,所述f1代斜面培养基的组分为:甜菜糖蜜30g/l,玉米浆20g/l,磷酸氢二铵1.75g/l,硫酸铵0.25g/l,甜菜碱1.40g/l,硫酸镁1.50g/l,硫酸锌0.10g/l,硫酸锰0.10g/l,琼脂12.0g/l;在121℃温度下灭菌30min。
5.根据权利要求3一种维生素b12的发酵方法,其特征在于,所述f2代斜面培养基的组分为:麦芽糖30g/l,玉米浆50g/l,磷酸氢二铵1.75g/l,硫酸铵2.5g/l,甜菜碱2g/l,硫酸镁1.5g/l,硫酸锌0.1g/l,硫酸锰0.1g/l,琼脂0.6g/l;在121℃温度下灭菌30min。
6.根据权利要求3一种维生素b12的发酵方法,其特征在于,所述f3代斜面培养基的组分为:麦芽糖30g/l,玉米浆50g/l,磷酸氢二铵1.75g/l,硫酸铵2.5g/l,甜菜碱2g/l,硫酸镁1.5g/l,硫酸锌0.1g/l,硫酸锰0.1g/l,琼脂0.6g/l;在121℃温度下灭菌30min。
7.根据权利要求3一种维生素b12的发酵方法,其特征在于,所述母瓶培养基的组分为:麦芽糖30g/l,玉米浆50g/l,磷酸氢二铵1.5g/l,硫酸铵0.5g/l,甜菜碱3.5g/l,硫酸镁1.0g/l,硫酸锌0.01g/l,硫酸锰0.01g/l,5,6-二甲基苯并咪唑0.008g/l,氯化钴0.04g/l;在121℃温度下灭菌30min。
8.根据权利要求3一种维生素b12的发酵方法,其特征在于,所述一级种子培养基的组分为:麦芽糖58.3g/l,玉米浆60.3g/l,甜菜碱2.17g/l,工业轻质氧化镁0.55g/l,硫酸铵1.5g/l,磷酸氢二铵2.67g/l,轻质碳酸钙3.8g/l,工业硫酸锰0.8g/l,工业七水硫酸锌0.0267g/l,5,6-二甲基苯并咪唑0.05g/l,氯化钴0.05g/l;在125-130℃温度下消毒20min。
9.根据权利要求3一种维生素b12的发酵方法,其特征在于,所述二级发酵培养基的组分为:麦芽糖216.6g/l,玉米浆98.7g/l,甜菜碱15g/l,工业轻质氧化镁0.86g/l,工业七水硫酸镁2.33g/l,硫酸铵2.33g/l,磷酸氢二铵0.66g/l,轻质碳酸钙2.33g/l,尿素0.9g/l,工业七水硫酸锌0.1083g/l,5,6-二甲基苯并咪唑0.166g/l,氯化钴0.2g/l,工业氯化铁1.16g/l,工业磷酸二氢钾0.86g/l;在123-139℃温度下消毒15min。
