[发明专利]提高长链二元酸发酵产率的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工产品制备技术领域，涉及一种提高长链二元酸发酵产率的方法。

背景技术

长链二元酸是一种重要的精细化工原料，可用于合成香料、热熔胶、工程塑料和液晶等，应用非常广泛。

目前，长链二元酸主要利用微生物发酵法生产，利用微生物双末端氧化的特殊功能发酵正构烷烃制取长链二元酸。由微生物氧化烷烃生成长链二元酸的机理研究可知，其主反应是α，ω-氧化，副反应是α-氧化脱羧和β-氧化，生成的产物长链二元酸可被进一步氧化降解。虽然目前国内外生产菌株的α，ω-氧化能力较强，产酸最高可达150g／L，但在生产长链二元酸过程中面临的一个首要问题是发酵烷烃转化率低，一般烷烃对长链二元酸的摩尔转化率只有35％，因此造成了原材料的大量消耗，生产成本过高。由于高生产成本已成为高档热熔胶、高级航空润滑油和特性工程塑料等下游产品开发的限制因素。如何减弱菌种的α-氧化脱羧和β一氧化能力，阻断或缓解长链二元酸进一步降解是提高发酵烷烃转化率、减少烷烃消耗、降低生产成本的关键。

中国专利CNl233658A公开了一种生产长链二元酸的热带假丝酵母菌的筛选方法。该方法能快速而高效的获得α，ω-氧化增强的假丝酵母突变株，为提高产酸量和转化率打下基础。中国专利CNl257126A公开了一种利用一株难以利用正构烷烃作生长碳源的热带假丝酵母突变株FP—UV一56氧化C₁₀~C₁₈正构烷烃生产α，ω-长链二元酸的方法，同时采用双底物发酵使产酸量和转化率均有提高。

中国专利CNll30685A、CN 1162644A、CNl369564A、CNl092108A、CNl034579A、CNl046757A分别公开了通过硝基胍、亚硝酸和紫外线多次反复诱变，选育出ω-氧化能力更强的热带假丝酵母突变菌株，并以烷烃作生长碳源，氧化正构烷烃生产长链二元酸的方法。这些菌株对应十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十八碳二元酸有一定效果。

上述方法主要从菌种改良方面来提高发酵产率，而菌种改良的工作量大，不确定因素多，不易操作掌握，发酵产率仍然较低，一般达到35%（摩尔转化率），仍有待于进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高长链二元酸发酵产率的方法，加入的抑制剂可以有效减弱菌株的α-氧化脱羧和β一氧化能力，烷烃消耗低、发酵烷烃转化率较高、产酸量高且发酵产率高。

本发明所述的提高长链二元酸发酵产率的方法，以C₁₀~C₁₈正构烷烃为原料，用微生物发酵法生产，其特点是在发酵生产过程中加入α-氧化脱羧抑制剂和/或β-氧化抑制剂来减弱菌株的α-氧化脱羧和β-氧化能力，α-氧化脱羧抑制剂为盐酸氯丙嗪、苯巴比妥钠、丙烯酸或聚丙烯酸中的一种或几种混合，浓度0.01~1mmol/L，β-氧化抑制剂为巯基乙酸、巯基乙酸钠、雷诺嗪、盐酸雷诺嗪或米曲肼中的一种或几种混合，浓度0.01~1mmol/L。

所述的米曲肼亦称米屈肼、咪曲肼、咪屈肼。

所述的抑制剂在菌种培养初期加入或在转入产酸期时补加。α-氧化脱羧抑制剂或β-氧化抑制剂也可以同时加入。

所述的微生物发酵法制取长链二元酸包括以下步骤：

（1）取接种环生产二元酸的热带假丝酵母，涂布在无菌的YPD斜面培养基上，于29～30℃培养40～48小时；

（2）取步骤（1）培养好的斜面菌种，接入经120～125℃，15～25min灭菌后装有20～30ml种子培养基的450～550ml三角瓶中，在160～200转/分旋转摇床上于29～30℃培养40-55小时，作摇瓶种子液；

（3）取培养好的无杂菌的种子液接种至含有发酵培养基的三角摇瓶中，在160～200转/分旋转摇床上于29～30℃培养15～25小时，然后加入正构烷烃，转入产酸期；正烷烃采取每隔20～30小时按4～8％(v/v)分批补加，以发酵混合液初始体积为准，总加入量为25～35％(v/v)，总培养时间为6～7天。

本发明涉及的发酵法生产长链二元酸的其它条件，如菌体的选育和培养、发酵过程的原料及条件等，可以与现有技术相同，下面介绍一种较好的方法。

具体步骤是：

（1）取接种环生产二元酸的热带假丝酵母，涂布在无菌的YPD固体斜面培养基上，于29～30℃培养48小时；