[发明专利]一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基及培养方法有效

专利信息
申请号: 201611093973.X 申请日: 2016-12-02
公开(公告)号: CN106701853B 公开(公告)日: 2019-09-20
发明(设计)人: 梅雪臣;王炯;万坤;宋盟军;邢盼盼;苏海霞;李敬;刘爱福 申请(专利权)人: 武汉远大弘元股份有限公司
主分类号: C12N1/20 分类号: C12N1/20;C12P13/06;C12R1/15
代理公司: 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 代理人: 徐绍新
地址: 430074 湖北省武*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 谷氨酸棒杆菌 发酵培养基 生长因子 异亮氨酸 甜菜碱 胆碱 维生素 基础培养基 渗透压平衡 糖酸转化率 合成代谢 氨基酸 细胞
【说明书】:

本发明公开了一种产L‑异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,包括基础培养基和生长因子,所述生长因子由胆碱、甜菜碱和维生素B6组成,各成分占发酵培养基的含量为胆碱0.2‑1g/L,甜菜碱0.25‑0.5mg/L,维生素B6 0.05‑0.3mg/L。本发明为谷氨酸棒杆菌提供生长因子、维持其细胞内外渗透压平衡、促进氨基酸的合成代谢,从而提高L‑异亮氨酸的产量和糖酸转化率。

技术领域

本发明属于微生物发酵领域,具体涉及一种用于产L-异亮氨酸的谷氨酸棒杆菌发酵培养基及培养方法。

背景技术

近年来,随着L-异亮氨酸在医药保健、食品加工饲料工业中的应用研究不断深入,市场对L-异亮氨酸的需求在不断生长。L-异亮氨酸虽已实现工业化生产,但目前产量仍不能满足需要。目前,我国L-异亮氨酸的需求缺口较大,并且年需量逐年增加。我国的L-异亮氨酸生产面临产酸低、糖酸转化率低、提取率低等诸多问题。我国L-异亮氨酸产酸水平为25-30g/L,提取率为65-70%,国内最高糖酸转化率为18-20%,普遍糖酸转化率在15%左右。江南大学2014年申请专利CN104480057A中,糖酸转化率仅为12.4%;天津科技大学2015年申请专利CN104878051A专利中5L发酵罐产酸为40.05g/L,糖酸转化率为18.7%;而日本L-异亮氨酸产酸水平为30-35g/L,提取率为70-75%(李静等,CN104450815A,2014)。日本味之素据报道L-异亮氨酸产酸水平3.5%,提取率在70%(冯珍全等,L-异亮氨酸的应用现状及其前景展望,2013)。近年来原材料上涨和劳动成本提高都为生产L-异亮氨酸带来挑战。

发明内容

本发明的目的是针对目前L-异亮氨酸生产效率低下的现状,提供一种用于产L-异亮氨酸的谷氨酸棒杆菌发酵培养基及培养方法,采用该发酵培养基及培养方法,能大幅提高糖酸转化率,从而提高生产效率。

本发明提供的产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,包括基础培养基和生长因子,所述生长因子由胆碱、甜菜碱和维生素B6组成,各成分占发酵培养基的含量为胆碱0.2-1g/L,甜菜碱0.25-0.5mg/L,维生素B6 0.05-0.3mg/L。

优选地,所述基础培养基由以下成分组成,各成分占发酵培养基的含量为:玉米浆15-25ml/L,葡萄糖240-300g/L,尿素20-25g/L,磷酸氢二钾0.4-0.8g/L,硫酸镁0.6-0.8g/L,维生素B1 0.2-0.4mg/L,硫酸亚铁0.015-0.03mg/L,玉米油1-5ml/L,丝肽粉2-4g/L,消泡剂30-50ml/L。

进一步优选地,各成分占发酵培养基的含量为:玉米浆15ml/L,葡萄糖240g/L,尿素25g/L,磷酸氢二钾0.4g/L,硫酸镁0.6g/L,维生素B1 0.3mg/L,硫酸亚铁0.015mg/L,玉米油1ml/L,甜菜碱0.3mg/L,丝肽粉3g/L,维生素B6 0.3mg/L,胆碱0.5g/L,消泡剂34ml/L。

本发明提供的产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养方法是:将产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌接种到所述的发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的5-20%,氨水调节pH至6.5-7,溶氧控制在30-50%,发酵至25-30h;然后将溶氧降低到15-25%,并向发酵液中流加50-80%葡萄糖溶液控制残糖为3-4%,继续发酵至60-70小时,终止发酵,整个发酵过程的温度控制在29-33℃。

优选地发酵培养方法是:将产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌接种到如权利要求1-3任何一项所述的发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的10%,氨水调节pH至6.8,溶氧控制在30%,发酵至26h;然后将溶氧降低到20%,并向发酵液中流加80%葡萄糖溶液控制残糖为3.5%,继续发酵至70小时,终止发酵,整个发酵过程的温度控制在31℃。

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