[发明专利]温敏型谷氨酸棒杆菌、培养基、胶粒及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种温敏型谷氨酸棒杆菌、培养基、胶粒及制备方法和应用。背景技术

谷氨酸发酵的关键在于发酵培养期间谷氨酸产生菌细胞膜结构与功能上的特异性变化，从而使得细胞膜转变成有利于谷氨酸向膜外渗透的模式。目前谷氨酸发酵采用的菌株一般为生物素缺陷型谷氨酸菌株和温度敏感型谷氨酸突变菌株。其中生物素缺陷型谷氨酸菌株对于发酵底物中生物素波动敏感性很高，而表面活性剂法发酵操作繁琐以及青霉素法发酵产量低的缺陷。

相对于国内目前使用的生物素缺陷型谷氨酸菌株，温度敏感突变谷氨酸菌株仅需要控制温度即可实现谷氨酸的生产，其代谢控制的步骤较为简便，具有更好的生产应用前景。但是，研究表明：传统温度敏感型谷氨酸菌株对于谷氨酸集聚前后环境条件变化较为敏感，关键点在于发酵温度、转变时间、以及谷氨酸分泌时期的营养环境影响条件。在单一的发酵体系中，多因素同时的改变本身的操作性较困难，同时所导致的不确定性因素较多

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服生物素缺陷型谷氨酸菌株对于发酵底物中生物素波动敏感性很高，表面活性剂法操作繁琐以及青霉素法产量低；以及传统温度敏感型谷氨酸菌株对于谷氨酸集聚前后环境条件变化较为敏感，均不利于谷氨酸连续化生产，而提供了一种温敏型谷氨酸棒杆菌、培养基、发酵方法、胶粒及制备方法和应用(此处最好与发明名称一致，请确认)。本发明的温敏型谷氨酸棒杆菌的发酵培养基及其发酵方法能够短时间内提高谷氨酸棒杆菌的菌体密度，从而提高产物的比生产率，且其胶粒的制备方法采用固定化包埋技术，操作简单，包埋效率较高，在用于谷氨酸的连续化生产中能够很好的消除生长环境的波动对谷氨酸连续化生产的影响。

固定化技术是提高生物催化剂利用效率和生物反应速率的最有效方法之一，有助于实现高效率的连续化和重复化的生产过程，更有利于谷氨酸钠的分离提取。因此采用固定化完成生长阶段的微生物密度较高的谷氨酸生产菌的生长，进而投入到生产谷氨酸的环境中，可消除生长环境的波动对谷氨酸连续化生产的影响。

本发明最终是通过以下技术方案解决上述技术问题的。

本发明提供了一种温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006。

本发明还提供了一种所述的温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006的培养基，其包含下列质量的组分：8kg的葡萄糖，2kg的甘蔗糖蜜，5kg的玉米浆，12kg的KH₂PO₄，0.24kg的MgSO₄·7H₂O，0.26g的FeSO₄，0.26g的MnSO₄，6mg的生物素和30～50g的消泡剂，以上质量以12～14L的培养基计，所述的发酵培养基的pH值为7.0。

本发明还提供了一种所述的温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006的发酵培养方法，其包含下列步骤：将所述的温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006接种于所述的培养基中发酵培养，即可。其中，所述的温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006的接种量较佳地为15％～18％。所述的发酵培养期间，发酵培养基的pH值较佳地为7.0～7.2。所述的发酵培养的搅拌速度较佳地为180～240r/min；温度较佳地为32～33℃，时间较佳地为8～12h。

本发明还提供了一种温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006海藻酸钠钙盐固定化细胞胶粒的制备方法，其包含下列步骤：

(1)将2％～3％的海藻酸钠水溶液(质量百分比)，灭菌融化后冷却至室温；

(2)将20％～40％的温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006的菌悬液与步骤(1)中的海藻酸钠水溶液以1:9的体积比混合，充分搅拌制成均匀的混合液；

(3)用电子蠕动泵通过硅胶管将混合液吸入后由另一管口挤压出；

(4)将挤压出的珠粒滴入2％～4％的CaCl₂水溶液中，固定化4～8h，即可。

本发明还提供了一种上述制备方法制得的温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006胶粒。

本发明的固定化温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006胶粒，其包埋率较佳地在95％以上，连续发酵6次以上。

本发明还提供了一种所述的温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006胶粒在谷氨酸连续化生产中的应用。

本发明的谷氨酸的生产方法，其包含下列步骤：将上述固定化温敏型谷氨酸棒杆菌TCT006胶粒，采用柱式流化床生物反应器进行谷氨酸的连续化反应，即可。其中，所述的流化床生物反应器中条件控制为：葡萄糖的含量为12～18g/L，温度较佳地为36～38℃，pH值较佳地为7.2～7.4。