[发明专利]一种ε-聚-L-赖氨酸的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵工程领域，尤其是一种ε-聚-L-赖氨酸的生产方法。

背景技术

ε-聚-L-赖氨酸(ε-PL)是一种微生物源胞外线性多聚物，仅由25-35个L-lysine残基通过 α-羧基和ε-氨基连接而成。1977年，Shima和Sakai首次在Streptomyces albulus NBRC 14147 菌株的发酵清液中发现这种氨基酸多聚物。ε-聚-L-赖氨酸是一种对人体安全无毒的聚阳离子 多肽，能够抑制革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性菌、真菌甚至某些病毒，抑菌谱广泛。自从通 过小鼠实验证明ε-PL安全性后，日本、韩国、美国等国家将其作为天然食品防腐剂并广泛应 用。ε-PL及其衍生物应用范围较广，除可用于食品防腐外，还可以作为抗肥胖剂、药物和基 因载体、持水性材料，以及生物芯片和生物电子学中的镀膜材料等。

据检索，发现以下关于ε-聚-L-赖氨酸的专利文献，其中CN1260004公开了一种大量生 产ε-聚-L-赖氨酸的菌株和生产方法，该方法通过好气培养菌株B21021(FERM BP-5926)并 分离纯化所得ε-聚-L-赖氨酸。菌株B21021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(AEC)具有抗性。CN101285046公开了一种诱变菌株TUST2及利用该诱变 菌株生产ε-聚赖氨酸及其盐的方法，是以在中国海南省土壤中分离得到的TUST1为出发菌株， 利用物理和化学诱变方法选育出的菌株TUST2(CGMCC No.1986)，该菌株对10mg/mL或 更高浓度AEC及2mg/mL甘氨酸具有抗性，优化条件下产酸量可达10～30g/L。然后发酵液 经离心、过滤和弱酸性阳离子交换树脂等处理后得到分子量分布为4000～6500Da的ε-聚赖氨 酸产品。CN101525640公开了一种ε-聚赖氨酸的制备方法，该方法是利用弗吉尼亚链霉菌 Y12，通过一级、二级种子扩大培养，发酵生产ε-聚赖氨酸，提取后得率可达8g/L以上。菌 株Y12是出发菌株通过硫酸二乙酯、紫外等诱变方法获得的。CN102086441A公开了一种灰 褐链霉菌菌株、及利用该菌株制备ε-聚赖氨酸及其盐的方法，该方法利用灰褐色链霉菌LS-H1 发酵生产ε-聚赖氨酸，在优化条件下积累量为0.7～20g/L，然后发酵液经离心、离子交换得 到ε-聚赖氨酸及其盐。CN101671703公开了一种提高ε-聚-L-赖氨酸产量的新方法，是以 Streptomyces diastatochromogenes或Streptomyces albulus为生产菌株，在发酵生产ε-聚-L-赖氨 酸的过程中，产物开始积累以后，向培养基中流加L-赖氨酸以提高产量，然后将发酵液离心、 离子交换吸附、脱色、真空干燥后得到ε-聚-L-赖氨酸盐酸盐。

上述专利文件主要集中在ε-聚-L-赖氨酸的生产菌种和发酵工艺上，但都没有研究甘氨酸 对其发酵性能的影响，与本专利存在本质区别。

发明内容

本发明的目的是提供一种ε-聚-L-赖氨酸的生产方法，本发明通过增加外源培养基成分生 产ε-聚-L-赖氨酸的方法，在培养基中含有1～10g/L的甘氨酸，使ε-聚-L-赖氨酸积累量比原 有工艺提高了20～50％。

本发明实现目的的技术方案是：

一种ε-聚-L-赖氨酸的生产方法，培养基中含有甘氨酸。

而且，所述甘氨酸的浓度为1～10g/L。

而且，所述甘氨酸在培养前期或中期加入。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过在发酵过程中添加甘氨酸，甘氨酸可进入叶酸代谢途径，为生物合成过程 提供充足的一碳基团，提高菌株合成代谢活力，增加前体L-赖氨酸及ε-聚-L-赖氨酸的合成， 使ε-聚-L-赖氨酸积累量比原有工艺提高了20～50％。

2、本发明改变了原有的发酵工艺，显著增加了生产菌株代谢活力，提高了ε-聚-L-赖氨 酸的产率，从一定程度上增加了其积累量，降低了成本，可用于工业规模的发酵生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的， 不能以此限定本发明的保护范围。

首先需要说明的是：