[发明专利]回流工艺生产ε－聚－L－赖氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其是一种回流工艺生产ε-聚-L-赖氨酸的方法。

背景技术

ε-聚-L-赖氨酸是由白色链霉菌分泌的含有25～30个赖氨酸残基的多肽，它水溶性好，易溶于水、微溶于乙醇，但不溶于乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂；抑菌谱广，在酸性和微酸性环境中对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌都有抑制作用，最低抑菌浓度低于100μg/mL，但对于霉菌和酵母菌的抑制浓度要高一些，最低抑菌浓度低于250μg/mL，且对耐热性芽孢杆菌和一些病菌也有抑制作用，在一定条件下，可使某些噬菌体明显失活；热稳定性高，ε-聚-L-赖氨酸在100℃煮沸30min或120℃灭菌20min情况下也不会降解；ε-聚-L-赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的八种氨基酸之一，也是世界范围内各国允许在食品中强化的一种氨基酸，因此其安全性高。2004年1月FDA批准ε-聚-L-赖氨酸可以作为食品添加剂使用，并主要用于肉制品、高盐食品、快餐、色拉、蛋糕和面点类食品等。因此ε-聚-L-赖氨酸是一种非常理想的生物防腐剂。

已知有一种发酵生产ε-聚-L-赖氨酸的方法(岩田敏治等人在中国申请的专利，专利名称为大量生产ε-聚-L-赖氨酸的菌株和生产方法，专利号为97182253.0)是在培养基中培养菌株B21021(FERM BP-5926)，然后从培养基中分离和纯化ε-聚-L-赖氨酸。该菌株是通过对小白链霉菌lysinopolymerus亚种11011A-1菌株(FERM BP-1109)进行诱变处理而获得的，其对浓度为10mg/mL或更高的S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸具有抗性。

在现有的ε-聚-L-赖氨酸提取工艺中，后期的穿透液和后期的洗脱液是直接排放出去的，没有任何措施进行处理或者再利用，容易造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种采用回流工艺生产ε-聚-L-赖氨酸的方法，该方法可将提取过程的后期穿透液循环使用，流加发酵生产ε-聚-L-赖氨酸，后期的洗脱液用于下一批洗脱。

实现本发明的技术方案是：

一种回流工艺生产ε-聚-L-赖氨酸的生产方法是：

步骤1：采用从土壤中筛选所获得的白色链霉菌(Streptomyces albulus)在培养基进行ε-聚-L-赖氨酸发酵生产，培养条件为pH 6.8左右、温度25～35℃、好气条件下振荡培养或搅拌培养，培养15～30h，80～100h结束发酵；

步骤2：将结束发酵后的发酵液离心、过滤除去菌体及部分固形物，上清液经脱色及采用阴离子交换树脂去除游离强酸根后，经阳离子交换树脂进行吸附后，用盐酸洗脱，收集前期洗脱液脱色后，再经过滤、真空浓缩、干燥，得到ε-聚-L-赖氨酸；后期洗脱液留存待用。

步骤3：在发酵罐内采用白色链霉菌(Streptomyces albulus)进行ε-聚-L-赖氨酸发酵生产，培养条件为pH 6.8左右、温度25～35℃、转速220r/min左右，好气条件下振荡培养或搅拌培养15～30h，流加提取过程的后期穿透液，继续培养40～60h，结束发酵后离心除去菌体及部分固形物，上清液采用阳离子交换树脂交换后进行吸附并洗脱，收集前期洗脱液经脱色后，再经过滤、真空浓缩、干燥，得到ε-聚-L-赖氨酸；后期洗脱液留存待用。

步骤4：循环步骤3。

而且，所述的实验室保藏菌种白色链霉菌(Streptomyces albulus)是对S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸、甘氨酸和磺胺胍都具有抗性。

而且，所述的阳离子交换树脂为D152型弱酸性阳离子交换树脂；所述的阴离子交换树脂为已处理为氯型或氢氧根的D392型弱碱性的阴离子交换树脂。

本发明的优点和积极效果是：

本发明改变了现有生产工艺步骤，将提取的后期洗脱液液流加发酵生产ε-聚-L-赖氨酸，不仅提高了ε-聚-L-赖氨酸的产率，节约了成本而且减少了环境污染；由于采用阴离子交换树脂对发酵液进行脱色，脱色效果明显，损失减少。

具体实施方式

以下对本发明的实施例做进一步详述，但不局限于本实施例：

需要说明的是：

实施例1及实施例2基本上叙述的是现有的生产工艺；

实施例3及实施例5基本上叙述的是现有的循环生产工艺；

实施例4及实施例6为分别与实施例3与实施例5相对比的创新工艺。

实施例1：