[发明专利]一种N-乙酰氨基葡萄糖的发酵生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及发酵工程领域，具体地说，涉及一种N-乙酰氨基葡萄糖的发酵生产方法。

背景技术

氨基葡萄糖的用途十分广泛，主要应用于食品、医疗、化妆品、农牧业等领域。目前，氨基葡萄糖最多的被用于关节炎的预防和治疗。氨基葡萄糖是结缔组织与软骨细胞的主要成分，如果关节发生病变，补充氨基葡萄糖可以修补受损的软骨，增加关节间的润滑。

现在，我国的氨基葡萄糖大多以壳聚糖为原料生产，但是存在原料来源不稳定，一些人群存在过敏反应等缺点。虽然微生物发酵法生产N-乙酰氨基葡萄糖(在含有N-乙酰氨基葡萄糖的发酵液中，加入0.1mol/L的盐酸，100℃下反应3h，可以把90％以上的N-乙酰氨基葡萄糖转化为氨基葡萄糖)可以克服以上缺点，但微生物发酵生产N-乙酰氨基葡萄糖存在产量低、转化率低和副产物乙酸、谷氨酸含量高的现象，因此，需要开发一种N-乙酰氨基葡萄糖的发酵新工艺，以提高N-乙酰氨基葡萄糖的发酵产量和转化率，同时降低发酵副产物乙酸、谷氨酸的含量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种N-乙酰氨基葡萄糖的发酵生产方法。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

一种N-乙酰氨基葡萄糖的发酵生产方法，在发酵过程中，当发酵液的残糖含量降至0.5g/L以下时，按照5～8g/L·h的流加速率向发酵液中流加葡萄糖溶液，当发酵液的OD660nm＝28～31时，加入IPTG进行诱导，再按照0.5～0.8g/L·h的流加速率向发酵液中流加尿素溶液。流加尿素时，葡萄糖仍同时流加。

进一步地，所述尿素溶液的流加速率与葡萄糖溶液的流加速率之比为1:10。

进一步地，所述IPTG的加入量为0.03mM。

进一步地，所述葡萄糖溶液的质量浓度为55％。

进一步地，所述尿素溶液的质量浓度为15％。

进一步地，所述方法包括以下步骤：

(1)种子培养：

配制种子培养基，用浓度为25％(m/m)的氨水调种子培养基pH至7.3，向种子培养基中通饱和蒸汽至121℃，保温30min，设定种子培养条件：温度37℃，罐压0.05mpa，通风比1:0.5，转速300rpm，pH6.8～7.0；接入产N-乙酰氨基葡萄糖大肠杆菌进行培养，当种子OD660nm＝3.5～5范围区间时，作为种子成熟标准；

(2)发酵培养：

配制发酵培养基，121℃，灭菌30min，降温后设定发酵培养条件：温度37℃，罐压0.03～0.05mpa，通风比1:0.5～1:1，转速300～500rpm，pH全程用25％(m/m)氨水自控为6.9～7.0；将成熟的N-乙酰氨基葡萄糖种子液按照10％(V/V)接种量接种到发酵罐进行培养，发酵过程中通过调节罐压、风量、转速控制溶氧30-40％；

当发酵液的残糖含量降至0.5g/L以下时，按照5～8g/L·h的流加速率向发酵液中流加葡萄糖溶液，当发酵液的OD660nm＝28～31时，加入IPTG进行诱导，再按照0.5～0.8g/L·h的流加速率向发酵液中流加尿素溶液；培养52～56小时。

进一步地，所述种子培养基为：葡萄糖15g/L(单消)，磷酸氢二钾11g/L，磷酸二氢钾16g/L，酵母浸粉1g/L，苏氨酸0.2g/L，蛋氨酸0.15g/L，硫酸镁0.5g/L，硫酸铵5g/L，硫酸锰0.013mg/L，硫酸铁0.024mg/L，硫酸锌0.047mg/L，氯化钴0.01mg/L。

进一步地，所述发酵培养基为：葡萄糖5g/L(单消)，磷酸氢二钾16g/L，磷酸二氢钾10g/L，酵母浸粉0.3g/L，酵母膏0.1g/L，苏氨酸0.1g/L，蛋氨酸0.15g/L，硫酸镁0.25g/L，硫酸铵3g/L，氯化钾0.1g/L，硫酸锰0.015mg/L，硫酸铁0.35mg/L，硫酸锌0.41mg/L，氯化钴0.02mg/L。

作为优选，流加尿素溶液后，培养54小时。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的N-乙酰氨基葡萄糖的发酵生产方法，在发酵过程通过IPTG进行诱导，并优化了诱导时葡萄糖溶液和尿素溶液的流加速率，显著提高发酵终点N-乙酰氨基葡萄糖含量和转化率。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在下述实施例和对比例中：

OD值测定：采用7230G可见分光光度计，在波长660nm可见光下测定吸光值。