本發(fā)明涉及一種提高發(fā)酵單位的方法,尤其涉及一種提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法,屬醫(yī)藥技術領域。
背景技術:
阿卡波糖是由游動放線菌(Actinoplanessp)發(fā)酵生產的假性四糖物質,中文別名:O-4,6-雙脫氧-4[[(1S,4R,5S,6S)4,5,6-三羥基-3-(羥基甲基)-2-環(huán)己烯]氨基]-(-D-吡喃葡糖基(1→4)-O-)-D-吡喃葡糖基(1→4)-D-吡喃葡萄糖。阿卡波糖能與α-葡萄糖苷酶發(fā)生競爭性抑制作用(Wehmeier UF,Piepersberg W.Biotechology and molecular biology of theα-glucisidase inhibitoracarbose[J].Appl Microbiol Biotechnol,2004,63:613-625)抑制食物的多糖分解,使糖的吸收相應減緩,從而減少餐后高血糖,配合飲食治療糖尿病。
微生物的代謝途徑是由許多關聯(lián)的代謝途徑協(xié)同完成的,而且其代謝活動能根據外界環(huán)境的變化進行高度調節(jié)(參見儲炬、李友榮.現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調控學[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002)。菌種的生理特性對于目的產物的生成是關鍵因素,但是發(fā)酵條件,如基質成分及代謝產物及其濃度、溫度、pH值、溶解氧的控制不僅關系到微生物的生長,而且還影響代謝產物的產量。發(fā)酵過程中,培養(yǎng)基的組成及培養(yǎng)條件對產量影響很大,必須進行最優(yōu)化控制。(參見羅立新.微生物發(fā)酵生理學[M].北京:化學工業(yè)出版社,2009)。
現(xiàn)有的發(fā)酵工藝使用菌種接入斜面培養(yǎng)基中進行斜面培養(yǎng)。傳統(tǒng)斜面培養(yǎng)過程中一般采用全程避光或自然光照,對光照的時長和強度不進行控制,存在發(fā)酵單位低等問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術之缺陷、提供一種提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法,該方法通過控制斜面培養(yǎng)過程中的光照時長、光照強度和光照顏色來提高斜面菌種的質量,從而提高發(fā)酵單位。
本發(fā)明所述技術問題是由以下技術方案解決的。
一種提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法,通過對游動放線菌Actinoplanes sp.斜面菌種培養(yǎng)光照條件進行控制來提高發(fā)酵單位的方法。
上述提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法,所述光照條件控制是指使用白熾燈為光源,將光照強度調整為30-300lux、光照時間控制在0-24小時/天。
上述提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法,光照強度為120-180lux,更優(yōu)選的,光照強度為150-180lux。
上述提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法,光照控制時間在12-20h/天,更優(yōu)選的,光照控制時間在12-16h/天。
上述提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法,所述斜面菌種培養(yǎng),其斜面培養(yǎng)基的組成為蔗糖30g/L、蛋白胨5g/L、KC10.5g/L、KH2P041.0g/L、L-酪氨酸1g/L、MgS040.5g/L、瓊脂20g/L、溶劑為水,初始pH為7.0。
本發(fā)明在研發(fā)過程中,意外發(fā)現(xiàn)光照對游動放線菌Actinoplanes sp.斜面菌種的影響較大,調節(jié)斜面培養(yǎng)過程中的光照會對發(fā)酵單位產生影響。根據實驗結果可以看出Actinoplanes sp.斜面培養(yǎng)過程中,使用白熾燈為光源,光照時間控制在12-20h/天、照度120-180lux時能夠提高發(fā)酵單位,尤其光照控制時間在12-16h/天、光照強度為150-180lux時發(fā)酵單位顯著提高。
附圖說明
圖1是光照時長及照度對小試發(fā)酵搖瓶單位的影響曲線圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1光照條件試驗
(1)種子瓶種子培養(yǎng)
每支培養(yǎng)好的新鮮斜面接種于種子培養(yǎng)基裝量為20%的500m1三角瓶中,27℃溫度條件下,在搖床上以250r/min的轉速振蕩培養(yǎng)48h,制得搖瓶種子液;
(2)搖瓶發(fā)酵
按15%接種量將培養(yǎng)好的母瓶種子液接至發(fā)酵培養(yǎng)基裝量為10%的500m1三角瓶中,27℃溫度條件下以250r/min的轉速振蕩培養(yǎng)168h;
實驗結果見圖1,由圖1可以看出Actinoplanes sp.斜面培養(yǎng)過程中,使用白熾燈為光源,光照時間控制在12-20h/天、照度120-180lux,更佳為12-16h/天、照度150-180lux。
實施例2對比實驗
配制斜面培養(yǎng)基,其培養(yǎng)基組成如下:蔗糖30g/L、蛋白胨5g/L、KC10.5g/L、KH2P041.0g/L、L-酪氨酸1g/L、MgS040.5g/L、瓊脂20g/L、溶劑為水,初始pH為7.0。121℃滅菌30分鐘。
配制種子瓶培養(yǎng)基,其培養(yǎng)基組成如下:淀粉10g/L、黃豆餅粉10g/L、CaCO32g/L、甘油20g/L、溶劑為水,初始pH為7.0。121℃滅菌30分鐘。
配制發(fā)酵搖瓶培養(yǎng)基,其培養(yǎng)基組成如下:麥芽糖60g/L、葡萄糖20g/L、黃豆餅粉15g/L、FeCl30.2g/L、CaCL2 2g/L、CaCO3 4g/L、谷氨酸鈉2g/L、KH2P04 1g/L、溶劑為水初始pH為7.0。121℃滅菌30分鐘。
斜面菌種制備:無菌轉移低溫甘油管菌株于新鮮、無菌斜面培養(yǎng)基中。一組(對照組1)28℃下遮光培養(yǎng)6天。第二組(對照組2)28℃下室內自然光照(照度80-150lux)培養(yǎng)6天。第三組(實驗組1)28℃下使用150lux的白熾燈光照射16h/天,培養(yǎng)6天。第四組(實驗組2)28℃下使用180lux的白熾燈光照射12h/天,培養(yǎng)6天。
分別挑取兩組斜面菌種接種于種子培養(yǎng)基內,27℃溫度條件下,在搖床上以250r/min的轉速振蕩培養(yǎng)48h,制得搖瓶種子液;按15%接種量將培養(yǎng)好的母瓶種子液接至發(fā)酵培養(yǎng)基裝量為10%的500m1三角瓶中,27℃溫度條件下以250r/min的轉速振蕩培養(yǎng)168h。測定發(fā)酵單位結果見表1。
表1發(fā)酵單位測定結果
由表1結果可知,通過調節(jié)游動放線菌Actinoplanes sp.斜面培養(yǎng)的光照條件,能對發(fā)酵單位產生很大的影響。使用白熾燈為光源,光照時間控制在12-20h/天、照度120-180lux時,與采用室內自然光照條件相比,能夠提高發(fā)酵單位,尤其光照控制時間在12-16h/天、光照強度為150-180lux時,發(fā)酵單位提高更為顯著。