阅读说明：本技术 一种提高表面活性素产量的方法 (Method for improving surfactant yield ) 是由 程景胜 唐敏慧 魏权石 元英进 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高表面活性素产量的方法,包括如下步骤：将保藏编号为CGMCC No.7097的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HM618种子接入发酵培养基中,培养；发酵培养基包括：蔗糖,酵母粉,氨基酸,NaNO<Sub>3</Sub>,K<Sub>2</Sub>HPO<Sub>4</Sub>,KH<Sub>2</Sub>PO<Sub>4</Sub>,MgSO<Sub>4</Sub>·7H<Sub>2</Sub>O,FeCl<Sub>2</Sub>,ZnCl<Sub>2</Sub>,MnCl<Sub>2</Sub>·4H<Sub>2</Sub>O,pH自然,余量为水；所述氨基酸为丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、组氨酸、甘氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、丝氨酸、鸟氨酸和苏氨酸中至少一种。实验证明,本发明的方法,可以提高保藏编号为CGMCC 7097的解淀粉芽孢杆菌HM-618的生产表面活性素的产量。(The invention discloses a method for improving the yield of surfactin, which comprises the following steps: inoculating a Bacillus amyloliquefaciens (Bacillus amyloliquefaciens) HM618 seed with the preservation number of CGMCC No.7097 into a fermentation culture medium for culture; the fermentation medium comprises: sucrose, yeast powder, amino acid, NaNO 3 ，K 2 HPO 4 ，KH 2 PO 4 ，MgSO 4 ·7H 2 O，FeCl 2 ,ZnCl 2 ，MnCl 2 ·4H 2 O, natural pH and the balance of water; the amino acid is at least one of alanine, arginine, cysteine, histidine, glycine, lysine, methionine, proline, serine, ornithine and threonine. Experiments prove that the method can improve the growth of the bacillus amyloliquefaciens HM-618 with the preservation number of CGMCC 7097Yield of surfactant.)

一种提高表面活性素产量的方法

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，涉及一种提高表面活性素产量的方法。

背景技术

表面活性素由四种氨基酸(缬氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、谷氨酸)和脂肪酸链构成，表面活性素具有高表面活性，与化学表面活性剂相比，具有无毒或低毒、可生物降解，不污染环境的特点。它具有很好的抗菌、抗病毒、抗肿瘤以及抗支原体活性，应用潜能巨大。

目前，利用外源添加非组成氨基酸(不是缬氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、谷氨酸)来提高表面活性素产量的报道尚未见到。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高表面活性素产量的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种提高表面活性素产量的方法，包括如下步骤：将保藏编号为CGMCCNo.7097的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HM-618种子按生物量OD₆₀₀为0.1～0.3的接种密度接入发酵培养基中，在35～39℃、转速100～300rpm条件下培养110～130h；得到表面活性素。

所述发酵培养基按g/L配方：蔗糖50～70，酵母粉14～16，氨基酸0.3～5，NaNO₃ 8～12，K₂HPO₄ 7～8，KH₂PO₄ 3～5，MgSO₄·7H₂O 2～4，FeCl₂ 0.01～0.03,ZnCl₂ 0.01～0.03，MnCl₂·4H₂O 0.01～0.03，pH自然，余量为水；所述氨基酸为丙氨酸、精氨酸、半胱氨酸、组氨酸、甘氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、丝氨酸、鸟氨酸和苏氨酸中至少一种。

本发明的优点：

实验证明本发明的方法，可以提高保藏编号为CGMCC No.7097的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HM-618的生产表面活性素的产量。

附图说明

图1为分别含有组氨酸、鸟氨酸、丝氨酸的发酵培养基对保藏编号为CGMCCNO.7097的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HM-618的表面活性素的产量的影响。

图2为含有不同浓度的鸟氨酸的发酵培养基对保藏编号为CGMCC NO.7097的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HM-618的表面活性素的产量的影响。

图3为分别含有鸟氨酸和丝氨酸的组合、鸟氨酸和苏氨酸的组合、丝氨酸和苏氨酸的组合的发酵培养基对保藏编号为CGMCC NO.7097的解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)HM-618的表面活性素的产量的影响。

具体实施方式

本发明涉及的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)，命名为Bacillusamyloliquefaciens HM-618。保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号:CGMCC No.7097。保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，邮编100101，保藏时间为2013年1月8日，并存活。以下将解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)HM-618保藏编号为CGMCC No.7097简称HM-618。

各实施例的HM-618种子是将HM-618在HM-618种子培养基培养获得。

HM-618种子培养基(g/L)：葡萄糖60，酵母粉10，蛋白胨10，NaCl 5，牛肉膏10，pH自然，余量为水。

实施例1

一种提高表面活性素产量的方法，包括如下步骤：

同时进行三组实验，分别为1-1组、1-2组和1-3组；

将保藏编号为CGMCC No.7097的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HM-618种子按生物量OD₆₀₀为0.2的接种密度分别接入下述各个发酵培养基中，在37℃、转速220rpm条件下培养120h，得到含表面活性素的发酵液；

1-1组：

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，组氨酸(His)3，NaNO₃ 10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

1-2组

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，鸟氨酸(Orn)3，NaNO₃ 10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

1-3组

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，丝氨酸(Ser)3，NaNO₃ 10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

空白组为将HM-618种子按生物量为0.2(OD₆₀₀)的接种密度接入发酵培养基中(采用1-1组的发酵培养基，基中的不含氨基酸)，在37℃、搅拌转速220rpm条件下培养120h，得到含表面活性素的发酵液；

1-1组表面活性素的产量是1.91g/L；

1-2组表面活性素的产量是2.04g/L；

1-3组表面活性素产量是1.93g/L。

上述三组表面活性素产量见图1。图1中：HM为空白组，His、Orn和Ser为分别为1-1组，1-2组，1-3组。

空白组表面活性素产量是1.61g/L。

实施例2

一种提高表面活性素产量的方法，包括如下步骤：

同时进行四组实验，分别为2-1组、2-2组、2-3组和2-4组。

将HM-618种子按生物量OD₆₀₀为0.2的接种密度分别接入下述各个发酵培养基中，在37℃、转速200rpm条件下培养120h；得到含表面活性素的发酵液；

2-1组

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，鸟氨酸(Orn)0.5，NaNO₃ 10，K₂HPO₄7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

2-2组

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，鸟氨酸(Orn)1，NaNO₃ 10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

2-3组

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，鸟氨酸(Orn)3，NaNO₃ 10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

2-4组

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，鸟氨酸(Orn)5，NaNO₃ 10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

空白组为将HM-618种子按生物量为0.2(OD₆₀₀)的接种密度接入发酵培养基(采用2-1组的发酵培养基，基中的不含氨基酸)中，在37℃、搅拌转速220rpm条件下培养120h，得到含表面活性素的发酵液；

2-1组表面活性素的产量是1.93g/L；

2-2组表面活性素的产量是1.92g/L；

2-3组表面活性素产量是2.04g/L；

2-4组表面活性素产量是1.80g/L。

上述四组表面活性素产量见图2。

空白组表面活性素产量是1.61g/L

实施例3

一种提高表面活性素产量的方法，包括如下步骤：

同时进行三组实验，分别为3-1组、3-2组和3-3组：

将HM-618种子按生物量OD₆₀₀为0.2的接种密度分别接入下述各个发酵培养基中，在37℃、转速220rpm条件下培养120h，得到含表面活性素的发酵液；

3-1组：

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，鸟氨酸(Orn)3，丝氨酸(Ser)1，NaNO₃10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

3-2组：

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，鸟氨酸(Orn)3，苏氨酸(Thr)0.5，NaNO₃10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

3-3组：

发酵培养基按g/L配方：蔗糖60，酵母粉15，丝氨酸(Ser)1，苏氨酸(Thr)0.5，NaNO₃10，K₂HPO₄ 7.5，KH₂PO₄ 4，MgSO₄·7H₂O 3，FeCl₂ 0.02,ZnCl₂ 0.02，MnCl₂·4H₂O 0.02，pH自然，余量为水；

空白组为将HM-618种子按生物量为0.2(OD₆₀₀)的接种密度接入发酵培养基(采用3-1组的发酵培养基，基中的不含氨基酸)中，在37℃、搅拌转速220rpm条件下培养120h，得到含表面活性素的发酵液；

3-1组表面活性素的产量是1.86g/L；

3-2组表面活性素的产量是1.93g/L；

3-3组表面活性素产量是1.76g/L。上述三组表面活性素产量见图3。

空白组表面活性素产量是1.61g/L；

图3中：HM为空白组，Orn+Ser、Orn+Thr和Ser+Thr实验组。

实施例4

一种提高表面活性素产量的方法，包括如下步骤：

将HM-618种子按生物量OD₆₀₀为0.1的接种密度接入发酵培养基中，在39℃、转速100rpm条件下培养130h，得到含表面活性素的发酵液；表面活性素的产量是1.86g/L。

所述发酵培养基按g/L配方：蔗糖50，酵母粉16，精氨酸0.3，NaNO₃ 12，K₂HPO₄ 7，KH₂PO₄ 5，MgSO₄·7H₂O 2，FeCl₂ 0.03,ZnCl₂ 0.01，MnCl₂·4H₂O 0.03，pH自然，余量为水；

实施例5

同时进行三组实验，分别为3-1组、3-2组和3-3组：和1组空白组；

将HM-618种子按生物量OD₆₀₀为0.3的接种密度接入发酵培养基中，在35℃、转速300rpm条件下培养110h，得到含表面活性素的发酵液；表面活性素的产量是1.77g/L。

所述发酵培养基按g/L配方：蔗糖70，酵母粉14，赖氨酸5，NaNO₃ 8，K₂HPO₄ 8，KH₂PO₄3，MgSO₄·7H₂O 4，FeCl₂ 0.01,ZnCl₂ 0.03，MnCl₂·4H₂O 0.01，pH自然，余量为水；

分别用丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、脯氨酸替代本实施例的赖氨酸，其它同本实施例，获得的表面活性素的产量依次为：1.78g/L、1.75g/L、1.85g/L、1.73g/L、1.72g/L。