分批补料高密度发酵生产丙酸杆菌素及其结构分析

采用分批补料高密度发酵的方法提高丙酸杆菌素的抑菌活性。从发酵96 h开始,每隔24 h补加2.5 g/L复合碳源(乳酸钠-葡萄糖质量比3∶1)和复合氮源(酵母溶液-玉米酒糟清液体积比1∶30)各100 mL,连续补加5次后,丙酸杆菌素的抑菌活性从17.6 AU/mL提高到31.2 AU/mL。本研究创新性地将玉米酒糟清液作为发酵氮源代替部分酵母溶液,大大降低了丙酸杆菌素的生产成本。另外,通过红外光谱及蛋白酶敏感实验发现丙酸杆菌素是一种具有抑菌活性的蛋白类物质。本研究结果为丙酸杆菌素的工业化生产及其应用提供一定理论支持。

响应面法优化产丙酸杆菌素菌株的培养条件

响应面法已成功运用于发酵过程的优化,可以对发酵培养基及培养条件等诸多因素进行考察和评价,从而有效地确定重要因子的最优水平,取得更好的发酵效果,因此本文主要采用响应面法对丙酸杆菌素产生菌株的发酵培养基进行优化,以提高丙酸杆菌素抑菌能力。首先采用Plackett-Burman(PB)试验设计法筛选出3个主要因素为葡萄糖、Tween80和pH值,然后通过最陡爬坡法和响应面分析方法确定主要因素的最佳质量浓度分别为:葡萄糖2.32 g/L,Tween80 0.1 g/L,pH值为7.0。在优化条件下丙酸杆菌素抑菌能力增强,形成的抑菌圈直径是24.76 mm,是优化前的1.25倍。