一种细菌纤维素的发酵生产工艺的制作方法

专利2026-05-08  25


本发明涉及发酵工程,尤其涉及一种细菌纤维素的发酵生产工艺。


背景技术:

1、细菌纤维素(bacterial cellulose,简称bc)是一种由细菌产生的生物大分子聚合物,具有诸多的优良性能,如高纯度、高结晶度、高机械强度、纳米级网状结构、高持水力、高弹性模量和良好的生物相容性,独特性能优势使其在食品、生物医学、造纸、石油工程等行业得到了广泛的应用。

2、目前已发现多个细菌种属能够发酵产生细菌纤维素,其中葡糖醋杆菌(gluconacetobacter)因其较高的细菌纤维素产量而被认为具有商业化潜力。众多研究表明gluconacetobacter为严格好氧菌且适宜生长于低ph条件,因此该菌属的发酵生产需要在浅盘静态下培养并需要调节培养基ph,需要大量的空闲空间并且ph调节成本较高,不适宜规模化生产。此外,gluconacetobacter生长缓慢,每批细菌纤维素的发酵生产需要耗时7~20天,造成产率低下难以满足工业生产需要。kosakonia oryzednophytica fy-07(原名enterobacter sp.fy-07,fy-07)是一株特殊的细菌纤维素产生菌株,能够在有氧、限氧和厌氧条件下快速生产大量细菌纤维素,具有独特的深层发酵模式。然而,目前用于细菌纤维素发酵的培养基中需要酵母粉和胰蛋白胨作为氮源,导致发酵成本较高。

3、因此,如何提供一种能够降低细菌纤维素发酵成本的生产工艺是实现细菌纤维素大规模生产亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的目的在于提供一种细菌纤维素的发酵生产工艺。

2、为达到此目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种细菌纤维素的发酵生产工艺,用于生产细菌纤维素的细菌为肠杆菌fy-07菌株,所述菌株的保藏编号为cgmcc no.6103;

4、所述发酵生产工艺包括对所述细菌的发酵培养,发酵培养使用的发酵培养基包括碳源和氮源;

5、其中,所述碳源包括甘油或甘油与葡萄糖的组合物,所述氮源为植物氮源或无机氮源与植物氮源的组合物。

6、优选地,所述碳源为甘油与葡萄糖的组合物,按重量计,所述甘油与葡萄糖的含量比为2:3~1:1。

7、优选地,所述植物氮源为多肽粉705、多肽粉607、多肽粉101、多肽粉102、多肽粉202、多肽粉205、黄豆粉、玉米浆干粉、棉籽粉中的一种或者至少两种。

8、优选地,所述无机氮源为氯化铵。

9、优选地,按重量计,植物氮源在发酵培养基中的占比为15~31%。

10、优选地,按重量计,所述植物氮源包括多肽粉705和多肽粉607,按重量计,所述多肽粉705与所述多肽粉607的含量比为1:7。

11、优选地,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:

12、黄原胶 1.0份,酵母粉 7.5份,na2hpo410份,kno31.0份,葡萄糖25份,尿素 3份,氯化铵 5份,黄豆粉 10份。

13、优选地,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:

14、黄原胶 1.0份,酵母粉 7.5份,na2hpo410份,kno31.0份,葡萄糖25 份,尿素 3份,氯化铵 5份,棉籽粉 10份。

15、优选地,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:

16、黄胶原 1.0份,na2hpo410份,kno31.0份,酵母粉 1.0份,植物氮源 8~20份,甘油12.5份,葡萄糖 12.5份。

17、优选地,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:

18、黄原胶 1.0份,酵母粉 7.5份,na2hpo410份,kno31.0份,葡萄糖15 份,尿素 3份,氯化铵 5份,多肽粉205 10份,甘油 10份。

19、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:

20、本发明通过替换氮源和碳源的方式大幅降低发酵培养基成本,从而进一步降低细菌纤维素的发酵生产成本,有利于细菌纤维素产品的规模化生产;且本发明提供的发酵培养基能够提高细菌纤维素性能,从而能够保证细菌纤维素产品的质量。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,用于生产细菌纤维素的细菌为肠杆菌fy-07菌株,所述菌株的保藏编号为cgmcc no.6103;

2.如权利要求1所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,所述碳源为甘油与葡萄糖的组合物,按重量计,所述甘油与葡萄糖的含量比为2:3~1:1。

3.如权利要求1所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,所述植物氮源为多肽粉705、多肽粉607、多肽粉101、多肽粉102、多肽粉202、多肽粉205、黄豆粉、玉米浆干粉、棉籽粉中的一种或者至少两种。

4.如权利要求1所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,所述无机氮源为氯化铵。

5.如权利要求4所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,按重量计,植物氮源在发酵培养基中的占比为15~31%。

6.如权利要求3所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,按重量计,所述植物氮源包括多肽粉705和多肽粉607,按重量计,所述多肽粉705与所述多肽粉607的含量比为1:7。

7.如权利要求1所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:

8.如权利要求1所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:

9.如权利要求1所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:

10.如权利要求1所述的一种细菌纤维素的发酵生产工艺,其特征在于,按重量份计,所述发酵培养基组成包括:


技术总结
本发明涉及发酵工程技术领域,尤其涉及一种细菌纤维素的发酵生产工艺,该发酵生产工艺中用于生产细菌纤维素的细菌为肠杆菌FY‑07菌株,该菌株的保藏编号为CGMCC No.6103;该发酵生产工艺包括对上述细菌的发酵培养,发酵培养使用的发酵培养基包括碳源和氮源,碳源包括甘油或甘油与葡萄糖的组合物,氮源为植物氮源或无机氮源与植物氮源的组合物。本发明通过替换氮源和碳源的方式大幅降低发酵培养基成本,从而进一步降低细菌纤维素的发酵生产成本,有利于细菌纤维素产品的规模化生产;且本发明提供的发酵培养基能够提高细菌纤维素性能,从而能够保证细菌纤维素产品的质量。

技术研发人员:马挺,史忠,李国强,王燕森,牛津梁
受保护的技术使用者:天津赛路思生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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