[发明专利]一种氨基葡萄糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发酵工程，特别涉及一种氨基葡萄糖的制备方法。

背景技术

氨基葡萄糖是葡萄糖的一个羟基被一个氨基取代的化合物，分子 式为C₆H₁₃O₅N，俗称氨基糖，简称氨糖。广泛存在于自然界中，氨基 葡萄糖通常以N-乙酰基衍生物(如甲壳素)或以N-硫酸酯和N-乙酰 -3-O-乳酸醚(胞壁酸)形式存在于微生物、动物来源的多糖和结合 多糖中。

氨基葡萄糖是形成软骨细胞的重要营养素，是健康关节软骨的天 然组织成份。随着年龄的增长，人体内氨基葡萄糖的缺乏会越来越严 重，进而造成关节软骨的不断退化和磨损。美国、欧洲和日本的大量 医学研究表明：氨基葡萄糖可以帮助修复和维护软骨，并能刺激软骨 细胞的生长。

目前，氨基葡萄糖主要采用酸解虾壳或蟹壳中甲壳素生产，此方 法的废液对环境污染较为严重，而且利用该种方法得到的产品易引起 过敏反应，不适宜海鲜过敏人群服用。相对于甲壳素水解法，微生物 发酵法生产不受资源限制，对环境污染小，产品无鱼腥味，不存在过 敏效应。

经检索发现，公开号为CN102031232的发明专利申请公开了一种 生产氨基糖的方法及专用菌株。生产氨基糖的专用菌株其保藏编号为 CGMCCNo.4218。生产氨基糖的方法，包括以下步骤：将生产氨基 糖的专用菌株在产酶发酵培养基中28～37℃发酵培养，获得含氨基糖 的复合产物；通过非专一性转化酶水解所述含氨基糖的复合产物，过 滤、浓缩、干燥得到氨基糖粉末。

另外，现在常用的菌株还包括大肠杆菌和枯草芽孢杆菌，其中由 于大肠杆菌具有遗传特性清楚、易培养、发酵周期短并能事先目的基 因的高效表达等特性，得到了广泛应用。但是，大肠杆菌生长时会产 生乙酸，尤其是在重组菌高密度培养中，乙酸和谷氨酸产生和积累不 仅会影响菌体的生长，还会抑制产物的合成。因此，减少发酵过程中 的乙酸的产生不但有利于事先大肠杆菌的高密度培养，而且对于提高 氨基葡萄糖产量和实现氨基葡萄糖的工业化极为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种氨基葡萄糖的制备方法。

为达到上述目的，具体采用如下的技术方案：

一种氨基葡萄糖的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氨基葡萄糖生产菌接入种子培养基并培养至对数期；

(2)将步骤(1)得到的产物按接种量5～10％接入发酵培养基， 通入氧气，控制溶氧为20～40％、pH为7±0.2，在温度为37±0.5℃的 条件下进行发酵，待葡萄糖的浓度减少到0.01～0.2g/L时，开始流加 浓度为59～61％(m/m)的葡萄糖溶液，并在葡萄糖溶液中添加微量 元素母液，葡萄糖溶液的最大流加速度为0.5～1.6％，维持发酵液中残 糖浓度为0.05～0.8g/L至发酵终点。

在本发明的技术方案中，氨基葡萄糖生产菌选用大肠杆菌、枯草 芽孢杆菌中的一种，优选为大肠杆菌基因工程菌。所述大肠杆菌可选 有市售的所有产品，本发明对此不作特殊限定。

在本发明的技术方案中，步骤(1)具体的操作步骤为：将氨基 葡萄糖生产菌按接种量0.4～0.6％接入种子培养基，在37±0.5℃、pH 为7±0.2、溶氧20～30％的条件下培养至对数期，步骤(1)一般需要 培养12～14h才能达到对数期。

步骤(1)优选地，将氨基葡萄糖生产菌按接种量0.5％接入种子 培养基，在37℃、pH为7、溶氧20～30％的条件下培养至对数期。

步骤(1)中当将氨基葡萄糖生产菌培养至对数期后，种子罐的 OD值(660nm)一般为2.0～2.5。

在步骤(2)中当氨基葡萄糖的含量不增加时即达到发酵终点， 一般需要发酵35～42h才能达到发酵终点。