[发明专利]一种ε-聚赖氨酸的生产方法

说明书

本发明涉及一种ε‑聚赖氨酸的生产方法，以北里孢菌为菌种，经种子培养和发酵培养；其中发酵培养基中含有铁源。本发明所述聚赖氨酸的生产方法可缩短发酵周期，提高工业化效率，提高收率，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种ε-聚赖氨酸的生产方法，属于微生物发酵技术领域。

背景技术

ε-聚赖氨酸是由25到30个人体必需氨基酸聚赖氨酸单体组成的多肽。聚赖氨酸是由一个赖氨酸单体的α-羟基和一个赖氨酸单体的ε-氨基脱水缩合形成肽键。ε-聚赖氨酸具有良好的热稳定性，经过高温处理的ε-聚赖氨酸仍具有抗菌性；抗菌谱广，能抑制革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌和一部分病原体的生长繁殖；易溶于水；分解产物为赖氨酸，是人体必需氨基酸之一，具有良好的安全性。

ε-聚赖氨酸工业化生产采取发酵法。通过放线菌，如白色链霉菌或北里孢菌好氧发酵得到ε-聚赖氨酸发酵液，再通过进一步的分离，提纯，浓缩和干燥，得到ε-聚赖氨酸或ε-聚赖氨酸盐酸盐。现有工业化发酵工艺虽然经过多年的改良，但发酵周期仍然很长，影响了工业化生产的效率，同时增加了成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种ε-聚赖氨酸的生产方法，可缩短发酵周期，提高工业化效率，提高收率，降低成本。

本发明采用的具体方案如下。

一种ε-聚赖氨酸的生产方法，是以北里孢菌为菌种，经种子培养和发酵培养；其中发酵培养基中含有铁源。

所述铁源选自FeSO₄或者硅藻土，优选硅藻土。硅藻土中含有铁离子，可促进发酵；且发酵完成后，还可利用硅藻土的吸附作用提高过滤效率。

所述发酵培养基中铁离子浓度需大于30μg/mL。当所述铁源为硅藻土时，除发酵培养基中铁离子浓度大于30μg/mL外，硅藻土浓度不得大于5％。

为了保证发酵效果，发酵期间需实时监控发酵培养基中铁离子浓度，确保其始终大于30μg/mL，但不得超过84μg/mL，必要时可补充铁离子。铁离子的补充优选添加FeSO₄，添加浓度为0.1-2mM/L。

所述种子培养的种子培养基可为本领域技术人员所掌握的常规种子培养基；本发明优选种子培养基的配方如下：葡萄糖15g/L，(NH₄)₂SO₄ 5g/L，酵母膏5g/L，Na₂HPO₄·12H₂O1g/L，MgSO₄·7H₂O 0.5g/L。

所述种子培养的条件为：25-30℃，使用1mol/L氨水或NaOH控制pH值在5.5-6.0，通气量4-5L/min，培养24h。

所述发酵培养使用的发酵培养基是在本领域技术人员所掌握的常规发酵培养基配方基础上添加铁源，本发明中优选发酵培养基配方如下：葡萄糖60g/L，(NH₄)₂SO₄ 10g/L，Na₂HPO₄·12H₂O 2.5g/L，MgSO₄·7H₂O 0.15g/L，硅藻土10g/L。

所述发酵培养的条件为：25-30℃，使用1mol/L氨水或NaOH控制pH值在3.8-4.5，通气量4-5L/min，培养108h。

本发明中，所得发酵液再经过滤，碱化，树脂层析分离，洗脱，脱色，浓缩脱盐，干燥，得到高品质ε-聚赖氨酸。

其中，所述过滤为板框过滤，并加入氢氧化钠调节pH值为弱碱性，优选pH＝9。

所述树脂为阳离子交换树脂。

所述洗脱选取稀盐酸。