[发明专利]一种有机氮源、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，更具体地，涉及一种有机氮源、其制备方法及应用。

背景技术

目前核苷类产品，如鸟苷和肌苷，其生产方法有化学合成法、酶水解RNA法、菌体自溶法和发酵法4种。发酵法因其产率高、周期短、易控制等优点，已经成为工业生产鸟苷的重要来源。碳源和氮源是鸟苷发酵培养基的主要成分，用于鸟苷发酵的主要碳源是葡萄糖或者是利用淀粉水解制作成淀粉糖。基于保证产量的考虑，通过改变碳源来降低发酵成本是难以实现的。因此，研究氮源用来提高鸟苷产量或是降低成本具有重要意义。

氮源主要用于构成菌体细胞物质和合成代谢产物，用于核苷类产品如鸟苷和肌苷发酵的常用氮源分为无机氮源和有机氮源，无机氮源主要是一些铵盐、硝酸盐，包括氨水；有机氮源有豆饼粉，酵母粉，蛋白胨，玉米浆，尿素等。无机氮源相比有机氮源来说，成分单一，缺乏某些营养物质和生长因子，迅速利用后会引起pH值的变化，对发酵过程有一定的影响。有机氮源，如大豆蛋白胨、酵母提取物、尿素等成本高昂，同时质量不稳定，受产地、批次等因素的影响较大；而较廉价的有机氮源，如玉米浆干粉，则品质难以控制，导致发酵生产不稳定；有些有机氮源，如玉米浆干粉和酵母粉等，含有少量不溶性固形物，给后续的分离带来了一定的负担。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种有机氮源及其制备方法和应用，其目的在于通过制备一种成本低且质量稳定的有机氮源，由此解决目前发酵法，尤其是发酵法生产核苷类产品时，由于有机氮源成本高或不稳定问题，导致核苷类产品价格昂贵的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种有机氮源，所述氮源为枯草芽孢杆菌干粉制剂，其总氮含量在6%至9%之间，氨基氮含量在2%至3%之间，蛋白质水解度在20%至50%之间。

优选地，所述有机氮源，其总含氮量为8%。

优选地，所述有机氮源，其氨基氮含量为3%。

优选地，所述有机氮源，其蛋白质水解度为40%。

按照本发明的另一方面，提供了所述有机氮源的制备方法，包括以下步骤：

（1）用碱性溶液洗涤枯草芽孢杆菌菌丝体，调节其pH值在10至12之间，使得菌丝体中的核黄素溶出，得到不含核黄素的枯草芽孢杆菌菌丝体；

（2）将步骤（1）中得到的菌丝体除去残留的碱性溶液，获得中性枯草芽孢杆菌湿菌丝体泥；

（3）将步骤（2）中获得的枯草芽孢杆菌菌丝体泥，干燥后粉碎得到如权利要求1所述的有机氮源。

优选地，所述的有机氮源的制备方法，其步骤（1）中的枯草菌菌丝体，按照如下步骤制备：

（a）采集生产核黄素过程中提取后的含有枯草芽孢杆菌菌丝体的悬浊液；

（b）将所述悬浊液高速离心，使菌丝体与液体完全分开，得到上层液体和下层枯草芽孢杆菌菌丝体；

（c）将所述上层液体除去，保留下层，即制得所述枯草芽孢杆菌菌丝体。

优选地，所述的有机氮源的制备方法，其步骤（1）中的枯草菌菌丝体的制备步骤中，步骤（b）高速离心转速为6000至8000转/分钟，离心时间15分钟至20分钟。

优选地，所述的有机氮源的制备方法，其步骤（1）所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

优选地，所述的有机氮源的制备方法，其步骤（3）所述的干燥温度为70℃至90℃。

按照本发明的另一个方面，提供了所述的有机氮源的一种应用，即所述的有机氮源应用于发酵法生产核苷类产品，优选的核苷类产品为鸟苷或肌苷。

优选地，所述的应用，其有机氮源分批添加到发酵培养基中。

优选地，所述的应用，其有机氮源分2次添加到发酵培养基。

优选地，所述的应用，其有机氮源分2次添加的时间分别是发酵起始和产苷高峰期。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

（1）本发明提供的有机氮源，来源为枯草芽孢杆菌，含氮量高，蛋白质水解度较好，品质稳定，是较为理想的有机氮源。

（2）本发明提供的所述有机氮源的制备方法，使用碱性溶液分离枯草芽孢杆菌菌丝体中的核黄素，避免该有机氮源因含有大量核黄素而对发酵效果产生不利影响。

（3）本发明提供的所述有机氮源制备方法，能再利用核黄素生产的副产物，成本低，且对于核黄素生产过程中清洁生产、废物利用具有重要意义。