丁酸梭菌清液發酵高密度培養工藝研究

■鄒孟琳 高麒笙 薛夢涵 程 娜 付 彪 夏 險， 胡遠亮，*

（1.湖北師范大學生命科學學院，食用野生植物保育與利用湖北省重點實驗室，湖北黃石435002；2.華中農業大學農業微生物學國家重點實驗室，湖北武漢430070)

丁酸梭菌是一種革蘭氏陽性、產芽孢的專性厭氧桿菌，廣泛存在于奶酪、腸道和土壤等環境中[1-2]，是人和動物腸道內的正常菌群，能夠抑制腸道中某些有害微生物的生長，同時產生益生物質，在增強機體免疫力和調節腸道微生態平衡等方面發揮作用[3-5]。丁酸梭菌發酵產物以丁酸和乳酸為主，也可以產生淀粉酶、糖苷酶、蛋白酶、酯酶、纖維素酶和半纖維素酶等多種酶類，能夠提高機體對營養物質的消化吸收和抗氧化能力，改善腸道屏障功能[6-7]。可應用在食品、工業、醫學等多個領域[8]。

我國對丁酸梭菌的研究起步較晚。目前，國內丁酸梭菌制劑產量不足、價格昂貴、活菌數低、保質期短，難以滿足市場對丁酸梭菌的需求。這些問題主要是由于丁酸梭菌培養難度大、高密度培養技術不成熟和發酵設備不先進等原因造成[9-10]。因此，丁酸梭菌規模化生產發酵技術的優化在應用市場上擁有較好的研究前景。

丁酸梭菌活菌在最終得到的商品化菌劑中大都以芽孢的形式存在[11]，已有研究表明優化培養基及培養條件可以直接影響菌體的繁殖[12-13]。本研究采用單因素試驗和正交試驗在搖瓶中對丁酸梭菌培養基的碳源、氮源以及培養條件進行優化，并通過5 L發酵罐進一步優化接種量、溫度等培養條件，以提高單位體積的丁酸梭菌芽孢數量，為丁酸梭菌制劑產業化提供依據。……