[发明专利]基于氧消耗速率的维生素B12发酵生产控制工艺

权利要求书

1.一种生产维生素B12的发酵方法，其特征在于，它包括步骤：

(a)在适合发酵的条件下，培养维生素B12的生产菌株，并且在发酵过程前期维持发酵体系的高水平的氧消耗速率，从而促进菌体生长和维生素B12合成的启动，其中所述的发酵过程前期是指从发酵开始起至菌株进入生长稳定期；

(b)在发酵过程的中后期降低并维持发酵体系的低水平的氧消耗速度，从而维持高水平的维生素B12的产物合成速率，从而产生维生素B12，其中所述的发酵过程中后期是指从发酵过程前期结束起至发酵结束；和

(c)从发酵液中分离纯化出维生素B12。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，氧消耗速度的降低是间歇式降低、连续下降或逐步降低。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中高水平的氧消耗速率是控制氧消耗速率为35-45mmol·L^-1·h^-1；和/或

在步骤(b)中低水平的氧消耗速率是控制氧消耗速率为12-25mmol·L^-1·h^-1。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述的氧消耗速率按以下公式计算：

式中，F_in为进气流量L/min；V发酵液体积L；C_惰in/C_O2in/C_CO2in；分别为进气中惰性气体、氧气及二氧化碳的质量分率；C_O2out/C_CO2out：分别为排气中氧及二氧化碳的质量分率；

f=273273+tin·Pin·11+h×10-5]]>

式中，P_in是进气的绝对压强Pa；t_in是进气的温度℃；h是进气的相对湿度％。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高水平的维生素B12的产物合成速率是≥1.5mg·L^-1·h^-1。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的发酵体系的体积为5L至200立方米，较佳地为50L至150立方米。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的工程菌是费氏丙酸杆菌(Propionibacterium freudenreichii)、谢氏丙酸杆菌(Propionibacterium shermanii)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、脱氮假单胞杆菌(Pseudomonas denitrificans)或钴胺素根瘤菌。

8.一种维生素B12发酵生产方法，其特征在于，在发酵过程中，当生产维生素B12的工程菌菌体生长进入生长稳定期时或之后，控制发酵体系的氧消耗速率，使得氧消耗速率小于或等于25mmol·L^-1·h^-1(较佳地，12-25mmol·L^-1·h^-1，更佳地15-20mmol·L^-1·h^-1范围)，从而维持维生素B12的生产速率大于或等于1.5mg·L^-1·h^-1。