水解米渣蛋白的解淀粉芽孢桿菌hp60的發(fā)酵培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及微生物的培養(yǎng)基，特別設(shè)及水解米渣蛋白的解淀粉芽抱桿菌HP60的 發(fā)酵培養(yǎng)基。
【背景技術(shù)】
[0002] 米渣蛋白是W早釉米、陳化米等為原料生產(chǎn)怡糖、味精、葡萄糖、糊精、淀粉等產(chǎn)品 后剩下的副產(chǎn)物殘渣，其價格低，產(chǎn)量大，幾乎每消耗7kg大米就會有1kg米渣生成。米渣 中蛋白質(zhì)含量為40%~70%，是大米整粒中蛋白質(zhì)含量的5~8倍，且高于大豆中蛋白質(zhì) 含量，被認(rèn)為糧食蛋白中的最佳者。目前，我國主要將該些米渣蛋白經(jīng)過簡單的粉碎工藝制 程干粉，低價的賣給飼料廠作飼料，其價值遠未能得到合理和充分利用。若將該些蛋白轉(zhuǎn)化 成高附加值的多膚和氨基酸，該對提高其生物效價、經(jīng)濟價值和我國稻谷深加工的技術(shù)含 量都有重要意義。
[0003] 米渣蛋白轉(zhuǎn)化成多膚和氨基酸常用酸或商品蛋白酶。酸法水解迅速、徹底，但其在 極端溫度和抑下進行，對氨基酸、蛋白質(zhì)破壞嚴(yán)重，對單糖和多糖大部分破壞使得水解液 呈黑色，不利于后續(xù)工序；還能與原料中油脂生成有毒和致癌的氯丙醇類物質(zhì)，污染環(huán)境。 而商品蛋白酶能提高蛋白質(zhì)理化功能和感官特性，綠色安全，并廣泛用于食品、洗漆劑、藥 物及皮革業(yè)等。同時，商品蛋白酶也存在一定的不足；商品酶法由于酶的專一性，須使用多 種蛋白酶結(jié)合作用于米渣，而不同酶的作用條件又不一樣，導(dǎo)致其活性受環(huán)境影響很大；由 于原料中一些蛋白被淀粉等包裹起來，還需加入糖化酶等釋放出蛋白質(zhì)，使得工藝流程復(fù) 雜化；因酶本身成本和回收成本較高，工業(yè)化應(yīng)用于米渣成本高。產(chǎn)酶菌株直接應(yīng)用于蛋白 質(zhì)，因其酶系豐富可充分利用底物；可擴大培養(yǎng)制成種子液或凍干菌粉大規(guī)模使用成本較 低；在發(fā)酵過程中其酶活較商品酶穩(wěn)定；為產(chǎn)酶菌株代替商品酶水解米渣蛋白提供理論依 據(jù)。此法不僅兼有酶法的優(yōu)點，而且可降低生產(chǎn)成本，可循環(huán)利用，簡單方便。為此，申請人 已研究出《一株水解米渣的蛋白酶產(chǎn)生菌一-解淀粉芽抱桿菌及其篩選與使用方法》，且申 請了中國專利，申請?zhí)枮?01410475311. 3,該申請件已于2015年04月09日公布。
[0004] 目前中國專利數(shù)據(jù)庫中，設(shè)及桿菌培養(yǎng)基的申請件多達上百件，例如， ZL2010105960593號《一種副豬嗜血桿菌5型高密度發(fā)酵培養(yǎng)基及應(yīng)用》、化201110099582X 號《一種應(yīng)用于微生物肥料的枯草芽抱桿菌深層發(fā)酵培養(yǎng)基》、化2012102784847號《一種蘇 云金芽胞桿菌乳化發(fā)酵培養(yǎng)基》、ZL2013100415664號《一種促進地衣芽抱桿菌化63516生 長的發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵培養(yǎng)方法》和化2013101899388號《一種枯草芽抱桿菌發(fā)酵培養(yǎng)基》 等。迄今為止，尚無設(shè)及水解米渣蛋白的解淀粉芽抱桿菌HP60的發(fā)酵培養(yǎng)基的申請件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在提供水解米渣蛋白的解淀粉芽抱桿菌HP60的發(fā)酵培養(yǎng)基，通過優(yōu)化 發(fā)酵培養(yǎng)基來提高解淀粉芽抱桿菌HP60對米渣蛋白的水解度。
[0006] 本發(fā)明的又一目的在于提供優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法，使前述的發(fā)酵培養(yǎng)基得 W實際應(yīng)用。
[0007] 發(fā)明人提供的水解米渣蛋白的解淀粉芽抱桿菌HP60的發(fā)酵培養(yǎng)基各組分含量為 (g/L);米渣10. 0、氯化鋼5. 0、走水硫酸儀0. 2、氯化巧0. 1、磯酸氨二鐘5. 0,其余為水；培 養(yǎng)基抑為7. 0 ;
[000引所述米渣購于山東博興縣曉旭飼料貿(mào)易有限公司。
[0009] 上述水解米渣蛋白的解淀粉芽抱桿菌HP60已于2014年5月13日保藏于武漢中 國典型培養(yǎng)物保藏中屯、，該中屯、地址是：中國武漢.武漢大學(xué)，郵政編碼；430072;簡稱解淀 粉芽抱桿菌HP60,保藏編號為CCTCCNO.M2014200。該菌株系從中國貴州傳統(tǒng)豆鼓中分離 得到。
[0010] 發(fā)明人提供的HP60發(fā)酵培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法是將解淀粉芽抱桿菌HP60接種于種子 培養(yǎng)基，于30°C、180r/min下培養(yǎng)2化，制得發(fā)酵用種子液；再將發(fā)酵種子液按照9%的接種 量接種于上述發(fā)酵培養(yǎng)基中，在30°C、180r/min下培養(yǎng)66h;按此方法，米渣蛋白水解度達 19. 2%。
[0011] 上述種子培養(yǎng)基的各組分（g/L)是；米渣15. 0、氯化鋼5. 0、走水硫酸儀0. 2、氯化 巧0. 1、磯酸氨二鐘5. 0,自然抑，其余為水，于121°C滅菌20min。
[0012] 米渣蛋白水解度的計算公式=(菌株水解米渣蛋白的含量/發(fā)酵培養(yǎng)基中米渣蛋 白的含量）X100 %
[0013] 本發(fā)明的水解米渣蛋白的解淀粉芽抱桿菌HP60發(fā)酵培養(yǎng)基是一種優(yōu)化培養(yǎng)基， 用于發(fā)酵生產(chǎn)的蛋白酶可高效催化米渣蛋白的水解，且發(fā)酵條件容易實現(xiàn)，條件溫和，易于 控制，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。采用本發(fā)明優(yōu)化后的培養(yǎng)基及條件，該解淀粉芽抱桿菌HP60對 米渣蛋白的水解度可達19. 2%，與優(yōu)化前相比提高了 23%。本發(fā)明適用于培養(yǎng)解淀粉芽抱 桿菌。
【附圖說明】
[0014] 圖1為發(fā)酵液抑對菌株HP60水解米渣蛋白水解度的影響；
[0015] 圖2為不同接種量對菌株HP60水解米渣蛋白水解度的影響；
[0016] 圖3為不同發(fā)酵時間對菌株HP60水解米渣蛋白水解度的影響；
[0017] 圖4為不同米渣濃度對菌株HP60水解米渣蛋白水解度的影響。
【具體實施方式】
[0018] 本發(fā)明用下列實施例來進一步說明
【發(fā)明內(nèi)容】
，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于下 列實施例。
[0019] 實施例1
[0020] W下為本發(fā)明所設(shè)及到的培養(yǎng)基及方法
[002U (1)種子培養(yǎng)基（g/U;米渣15. 0、氯化鋼5. 0、走水硫酸儀0. 2、氯化巧0. 1、磯酸 氨二鐘5. 0,自然抑，其余為水，于121°C滅菌20min
[0022] (2)發(fā)酵種子液的制備；將斜面解淀粉芽抱桿菌HP60接種于種子培養(yǎng)基，30°C， 18化/min培養(yǎng)2化，即為發(fā)酵種子液。
[0023] (3)發(fā)酵培養(yǎng)基（g/L);同種子培養(yǎng)基。
[0024] (4)發(fā)酵液的制備：將發(fā)酵種子液按6%的接種量接種于發(fā)酵生產(chǎn)培養(yǎng)基中30°C、 180r/min下培養(yǎng)4她，然后在4°C，lOOOOr/min的條件下離屯、lOmin得發(fā)酵上清液。
[0025] 實施例2
[0026] 單因素試驗設(shè)計
[0027] 在30°C、18化/min條件下，W不同的水解抑、時間、接種量及米渣濃度分別考察解 淀芽抱桿菌HP60水解米渣的條件，W米渣蛋白水解度為指標(biāo)確定菌株水解米渣的作用條 件范圍，具體如下：
[0028] (1)水解抑值對米渣水解度的影響
[0029] 水解時間4她，接種量6%，米渣濃度1. 5g/100血，發(fā)酵培養(yǎng)基抑分別調(diào)至5、6、7、 8、9;
[0030] (2)水解時間對米渣水解度的影響
[003UpH7,接種量6%，米渣濃度1. 5g/100血，發(fā)酵培養(yǎng)時間分別取2化、36h、4她、60h、7化。
[0032] (3)接種量對米渣水解度的影響
[003引 pH7,水解時間4她，米渣濃度1. 5g/100血，接種量分別為2%、4%、6%、8%、 10%。
[0034] (4)米渣蛋白含量對其水解度的影響
[0035]抑為7,水解時間為4她，接種量為發(fā)酵液的6 %，米渣蛋白含量分別為0.5 %、 1. 0%、1. 5%、2. 0%、2. 5%。
[0036] 單因素試驗結(jié)果見圖1~圖4。
[0037] 正交試驗設(shè)計
[003引在上述單因素實驗的基礎(chǔ)上設(shè)計正交實驗，優(yōu)化了解淀粉芽抱桿菌HP60水解米 渣的作用條件。選取水解抑值、水解時間、接種量及米渣濃度為研究對象，設(shè)計四因素=水 平按Lg(34)正交實驗表安排進行實驗，表1為試驗因素及水平。正交試驗結(jié)果見表2。
[0039] 表1菌株HP60水解米渣的正交試驗因素水平
[0040]
[0041] 表2菌株HP60水解米渣蛋白正交結(jié)果
[0042]
[0044] 由表2可知，極差值中D>A>B > C，極差值越大，反映該因素水平變動時，菌 株對米渣蛋白水解度影響變化越大。影響菌株HP60水解米渣蛋白水解度各因素的主次順 序為；D對水解度的影響最大，A次之，C對水解度的影響最小。由此可得出最佳條件組合 為A2B3C3D1，即菌株HP60水解米渣蛋白水解度最佳工藝條件為；pH7,發(fā)酵時間66h，接種量 9%，米渣濃度13/10〇111以該條件下，米渣蛋白水解度達最大值，為19. 2%，與優(yōu)化前相比提 高了23%。
[0045] W上實施方式僅是本發(fā)明的具體例子，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限 審IJ。只要采用本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的非實質(zhì)性改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的 構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其他場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 水解米渣蛋白的解淀粉芽孢桿菌HP60的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于該發(fā)酵培養(yǎng)基各 組分含量以g/L計為：米渣10.0、氯化鈉5.0、七水硫酸鎂0.2、氯化鈣0.1、磷酸氫二鉀 5. 0,其余為水；培養(yǎng)基pH為7. 0 ; 所述米渣是購于山東博興縣曉旭飼料貿(mào)易有限公司。2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)酵培養(yǎng)基，其特征在于所述水解米渣蛋白的解淀粉芽孢桿菌 HP60已于2014年5月13日保藏于武漢中國典型培養(yǎng)物保藏中心，該中心地址是：中國武 漢?武漢大學(xué)，郵政編碼：430072 ;簡稱解淀粉芽孢桿菌HP60,保藏編號為CCTCC NO. M 2014200 ； 該菌株系從中國貴州傳統(tǒng)豆豉中分離得到。3. 如權(quán)利要求1所述的HP60發(fā)酵培養(yǎng)基的培養(yǎng)方法，其特征在于將解淀粉芽孢桿菌 HP60接種于種子培養(yǎng)基，于30°C、180r/min下培養(yǎng)24h，制得發(fā)酵用種子液；再將發(fā)酵種子 液按照9%的接種量接種于上述發(fā)酵培養(yǎng)基中，在3〇1：、18〇17 /111111下培養(yǎng)66 11;按此方法， 米渣蛋白水解度達19. 2%。4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述種子培養(yǎng)基的各組分以g/L計是：米渣 15. 0、氯化鈉5.0、七水硫酸鎂0.2、氯化鈣0.1、磷酸氫二鉀5.0,自然pH，其余為水；于121 °C下滅菌20 min得到。
【專利摘要】水解米渣蛋白的解淀粉芽孢桿菌HP60的發(fā)酵培養(yǎng)基，該發(fā)酵培養(yǎng)基各組分含量以g/L計為：米渣10.0、氯化鈉5.0、七水硫酸鎂0.2、氯化鈣 0.1、磷酸氫二鉀5.0，余為水；pH為7.0。培養(yǎng)方法是將解淀粉芽孢桿菌HP60接種于種子培養(yǎng)基，于30℃、180r/min下培養(yǎng)24h，制得發(fā)酵用種子液；再將發(fā)酵種子液按照9％的接種量接種于上述發(fā)酵培養(yǎng)基中，在30℃、180r/min下培養(yǎng)66 h。本發(fā)明的發(fā)酵培養(yǎng)基是一種優(yōu)化培養(yǎng)基，用于發(fā)酵生產(chǎn)的蛋白酶可高效催化米渣蛋白的水解，HP60對米渣蛋白的水解度比優(yōu)化前提高23％，且發(fā)酵容易實現(xiàn)，條件溫和，易于控制，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C12P21/00, C12R1/07
【公開號】CN104988197
【申請?zhí)枴緾N201510353634
【發(fā)明人】何臘平, 薛榮濤, 李翠芹, 陳昌勇, 宋小娟
【申請人】貴州大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月24日