標簽:雙歧桿菌 發(fā)酵罐 微生物 微生物發(fā)酵罐
雙歧桿菌是一種益生菌,可有效增加腸道內(nèi)有益菌群,對于維持腸道的微生態(tài)平衡有著十分重要的作用,市場上的雙歧桿菌主要是利用微生物發(fā)酵罐經(jīng)過菌液培養(yǎng)、比例調(diào)配、接種發(fā)酵,凍干等生產(chǎn)工藝所制成的片劑、干粉或膠囊制劑。
一、雙歧桿菌的作用
雙歧桿菌對于人體健康起著重要的作用,據(jù)統(tǒng)計嬰兒哺乳期腸道內(nèi)的雙歧桿菌數(shù)量可以達到菌群數(shù)量的90%左右,而隨著年齡的增長該菌群數(shù)量開始逐漸減少,65歲以上的老人,雙歧桿菌數(shù)量甚至降低至7%左右。另外,雙歧桿菌還具有減低內(nèi)毒素,護肝、抗腫瘤、增強免疫力、清除自由基、抗衰老等作用。
二、雙歧桿菌的生物特性
雙歧桿菌屬于G+桿菌,厭氧型細菌屬,顯微鏡下形態(tài)觀察多數(shù)形狀呈勺型,對氧氣較為敏感,生長的適宜環(huán)境為:溫度37~42℃,pH 為 6.5~7.0過高或過低的PH環(huán)境內(nèi)都容易失去活性。
三、雙歧桿菌的生產(chǎn)工藝技術(shù)
由于雙歧桿菌對生長環(huán)境要求比較苛刻,菌株難以培養(yǎng),批量生產(chǎn)難度較大,所以目前一般采用的是微生物發(fā)酵罐流加培養(yǎng)的方式進行制藥生產(chǎn)。
1. 培養(yǎng)基準備
A.適合雙歧桿菌生長的培養(yǎng)基對碳源的要求:培養(yǎng)雙歧桿菌的培養(yǎng)基碳源成分主要以較易分解的單糖和低聚糖為主,工業(yè)生產(chǎn)中碳源可用玉米糖漿、果葡糖漿代替。
B.適合雙歧桿菌生長的培養(yǎng)基對氮源的要求:氮源成分主要以胰蛋白胨、植物蛋白胨、酵母浸膏、牛肉浸膏為主較易。有相關(guān)實驗證明,在酵母浸膏蛋白胨中添加一定量的豆籽粕(6%左右),可以促進其體外生長。
C.培養(yǎng)基中生長因子的添加: 在培養(yǎng)基中適量添加乳清蛋白粉、番茄汁、胡蘿卜汁、黃芪浸汁等雙歧因子可以菌株增殖速度,從而提高菌落生長態(tài)勢。還有一些乳酸菌素、無機鹽、短鏈脂肪酸等物質(zhì)也能促進雙歧桿菌的生長。
2.培養(yǎng)條件
在使用微生物發(fā)酵罐進行雙歧桿菌批量生產(chǎn)的時候,發(fā)酵罐內(nèi)的PH值、 溫度、氣體濃度、接種量以及培養(yǎng)方式等都會對其產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響。
PH值:一般情況下雙歧桿菌適宜的pH環(huán)境 為 6.5~7.0之間,由于培養(yǎng)基在分解過程中容易產(chǎn)生乳酸等成分,從而造成PH值下降,所以在配置培養(yǎng)基時會維持在PH的較高參數(shù)值
再根據(jù)根據(jù)實際pH下降量進行PH調(diào)節(jié)。 在長期大批量生產(chǎn)中,也可通過馴化菌株的耐酸耐氧性來抵御弱酸及富氧環(huán)境。
溫度和氧氣:細菌生長的溫度、溶氧量、PH值都可以通過微生物發(fā)酵罐進行實時控制,由于雙歧桿菌屬于厭氧菌,對氧氣較為敏感,所以在培養(yǎng)過程中需要嚴格控制發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣含量。這要求發(fā)酵罐需要具有較高的自動化參數(shù)控制和準確度。
3.培養(yǎng)方式
目前雙歧桿菌擴大生產(chǎn)的主要方式是分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)兩種。采用高密度補料流加培養(yǎng)的方式可以使菌群數(shù)量維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。生產(chǎn)過程中通過補加PH緩沖液和培養(yǎng)基的方式進行PH調(diào)節(jié),此種培養(yǎng)方法可以使OD值達到1.17左右,活菌數(shù)量達2.87 ×1010cfu/mL。
通過生產(chǎn)實踐對比來看,使用厭氧微生物發(fā)酵罐進行連續(xù)培養(yǎng)的工藝,培養(yǎng)的雙歧桿菌單位容積產(chǎn)量可高達5.22×108cfu/mL,所以采用續(xù)培養(yǎng)的工藝可以在短周期內(nèi)獲取較高的制品產(chǎn)量。
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