本發(fā)明屬于微生物技術(shù)，涉及一種高產(chǎn)丁酸的復(fù)合益生菌體系及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、丁酸是一種典型的短鏈脂肪酸(scfas)，由于其在維持機(jī)體健康方面發(fā)揮著重要作用(如為結(jié)腸細(xì)胞提供能量、調(diào)節(jié)腸道穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)腸道炎癥)而受到廣泛關(guān)注。大量研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)慢性非傳染性疾病患者的腸道丁酸水平低于健康個(gè)體。甚至有研究認(rèn)為腸道丁酸水平可以作為評(píng)估生物體健康程度的潛在生物標(biāo)志物。因此，丁酸是一種重要的生理活性物質(zhì)，開(kāi)發(fā)安全、低成本、高效的丁酸生產(chǎn)方法具有重要意義。

2、目前，丁酸主要來(lái)源于化學(xué)合成和微生物發(fā)酵，其中大部分市售丁酸主要來(lái)源于化學(xué)合成。生產(chǎn)丁酸常用的化學(xué)合成方法包括丙烯羰基合成法和正丁醛氧化法。然而，通過(guò)化學(xué)合成法生產(chǎn)丁酸不僅會(huì)消耗化石原料，還會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)環(huán)境有害的副產(chǎn)物，如有毒的廢金屬催化劑硫化物、氰化物、氯化物等。

3、相比于化學(xué)合成丁酸，通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丁酸在未來(lái)將更有前景。這種優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)關(guān)鍵方面。首先，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)丁酸可以利用低成本、可再生的生物質(zhì)原料或農(nóng)業(yè)加工廢棄物作為發(fā)酵底物，不僅降低生產(chǎn)成本，而且更加環(huán)保。其次，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的丁酸具有更高的生物安全性，其更適合應(yīng)用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。盡管有研究認(rèn)為酪丁酸梭菌是極具開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值的丁酸產(chǎn)生菌，但是由于其受發(fā)酵底物(碳源)以及丁酸產(chǎn)量低的限制，目前仍缺乏對(duì)酪丁酸梭菌丁酸代謝能力高效利用的研究。因此亟需一種能夠高效產(chǎn)生丁酸的益生菌制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種丁酸益生菌培養(yǎng)基，包括以下組分：蛋白胨6～12g/l，牛肉膏6～12g/l，酵母膏1～5g/l，葡萄糖4～8g/l，氯化鈉4～8g/l，可溶性淀粉0.5～2g/l，乙酸鈉1～5g/l，l-半胱氨酸鹽酸鹽0.1～1.0g/l，木聚糖4～8g/l，磷酸氫二鉀1～3g/l，七水硫酸鎂0.1～1.0g/l，硫酸亞鐵0.01～0.05g/l；

2、進(jìn)一步的，所述丁酸益生菌培養(yǎng)基，包括以下組分：蛋白胨6～12g/l，牛肉膏6～12g/l，酵母膏1～5g/l，葡萄糖4～8g/l，氯化鈉4～8g/l，可溶性淀粉0.5～2g/l，乙酸鈉1～5g/l，l-半胱氨酸鹽酸鹽0.1～1.0g/l，木聚糖4～8g/l，磷酸氫二鉀1～3g/l，七水硫酸鎂0.1～1.0g/l，硫酸亞鐵0.01～0.05g/l；

3、本發(fā)明的第二方面提供了一種丁酸益生菌培養(yǎng)方法，包括以下步驟：

4、s1:分別取植物乳桿菌、酪丁酸梭菌細(xì)菌培養(yǎng)液與40～60％v/v的無(wú)菌甘油混合后冷凍保存獲得這兩種菌種的凍存液，分別取適量植物乳桿菌和酪丁酸梭菌的甘油凍存液，分別加入到20～30體積倍量的mrs培養(yǎng)基和rcm培養(yǎng)基中，在35～40℃厭氧條件下進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，其中植物乳桿菌培養(yǎng)20～30h，酪丁酸梭菌培養(yǎng)40～55h，獲得植物乳桿菌、酪丁酸梭菌的預(yù)培養(yǎng)液；

5、s2：分別取適量上述植物乳桿菌、酪丁酸梭菌的預(yù)培養(yǎng)液，分別加入8～10體積倍量的mrs培養(yǎng)基和rcm培養(yǎng)基，35～40℃厭氧培養(yǎng)，其中植物乳桿菌培養(yǎng)10～15h，酪丁酸梭菌培養(yǎng)30～40h，得到菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期末期的菌液，洗滌，加無(wú)菌水得到od600為0.5～0.8的菌懸液；

6、s3：將上述菌懸液植物乳桿菌、酪丁酸梭菌接種在上述任一種丁酸益生菌培養(yǎng)基中，發(fā)酵4～65h；進(jìn)一步的，發(fā)酵32～60h；

7、進(jìn)一步的，所述植物乳桿菌為植物乳桿菌c0502，分類(lèi)學(xué)命名為lactiplantibacillus?plantarum，已保藏在中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，地址為：北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)；保藏編號(hào)為cgmcc?no.31485，保藏日期為2024年7月29日；

8、進(jìn)一步的，所述酪丁酸梭菌為酪丁酸梭菌atcc25755；

9、進(jìn)一步的，s2中，所述植物乳桿菌的接種量為0.5～2％v/v；更進(jìn)一步的，所述植物乳桿菌的接種量為1％v/v；

10、進(jìn)一步的，s2中，所述酪丁酸梭菌的接種量為0.5～2％v/v；更進(jìn)一步的，所述植物乳桿菌的接種量為1％v/v；

技術(shù)特征：

1.一種丁酸益生菌培養(yǎng)基，其特征在于，包括以下組分：蛋白胨6～12g/l，牛肉膏6～12g/l，酵母膏1～5g/l，葡萄糖4～8g/l，氯化鈉4～8g/l，可溶性淀粉0.5～2g/l，乙酸鈉1～5g/l，l-半胱氨酸鹽酸鹽0.1～1.0g/l，木聚糖4～8g/l，磷酸氫二鉀1～3g/l，七水硫酸鎂0.1～1.0g/l，硫酸亞鐵0.01～0.05g/l。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述丁酸益生菌培養(yǎng)基，其特征在于，所述丁酸益生菌培養(yǎng)基，包括以下組分：蛋白胨6～12g/l，牛肉膏6～12g/l，酵母膏1～5g/l，葡萄糖4～8g/l，氯化鈉4～8g/l，可溶性淀粉0.5～2g/l，乙酸鈉1～5g/l，l-半胱氨酸鹽酸鹽0.1～1.0g/l，木聚糖4～8g/l，磷酸氫二鉀1～3g/l，七水硫酸鎂0.1～1.0g/l，硫酸亞鐵0.01～0.05g/l。

3.一種丁酸益生菌培養(yǎng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述丁酸益生菌培養(yǎng)方法，其特征在于，所述植物乳桿菌為植物乳桿菌c0502，分類(lèi)學(xué)命名為lactiplantibacillus?plantarum，已保藏再中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為cgmcc?no.31485。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述丁酸益生菌培養(yǎng)方法，其特征在于，所述酪丁酸梭菌為酪丁酸梭菌atcc25755。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述丁酸益生菌培養(yǎng)方法，其特征在于，所述植物乳桿菌的接種量為0.5～2％v/v；更進(jìn)一步的，所述植物乳桿菌的接種量為1％v/v。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述丁酸益生菌培養(yǎng)方法，其特征在于，所述酪丁酸梭菌的接種量為0.5～2％v/v；更進(jìn)一步的，所述植物乳桿菌的接種量為1％v/v)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種丁酸益生菌培養(yǎng)基，包括以下組分：蛋白胨6～12g/L，牛肉膏6～12g/L，酵母膏1～5g/L，葡萄糖4～8g/L，氯化鈉4～8g/L，可溶性淀粉0.5～2g/L，乙酸鈉1～5g/L，L?半胱氨酸鹽酸鹽0.1～1.0g/L，木聚糖4～8g/L，磷酸氫二鉀1～3g/L，七水硫酸鎂0.1～1.0g/L，硫酸亞鐵0.01～0.05g/L，并具體提供了利用上述培養(yǎng)基培養(yǎng)植物乳桿菌和酪丁酸梭菌高產(chǎn)丁酸協(xié)作體系的方法，該方法既提高了丁酸產(chǎn)量又降低了丁酸生物轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：汪濤,周志鵬,易俊潔,王新瑜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19