[发明专利]发酵生产长链二元酸的方法及其得到的长链二元酸

说明书

本发明提供发酵生产长链二元酸的方法及其得到的长链二元酸产品，发酵在以下条件下进行：温度为28～32℃，风量为0.3～0.7vvm，压力为0.05～0.14MPa，菌体生长期的pH为3.0以上，转化期的pH为7.0以下。本发明的长链二元酸生产方法具有缩短发酵时间、提高产酸量、减少培养基用量、适用于多种类的长链二元酸生产等诸多优点。与现有生产工艺相比，不仅具有显著的成本优势，而且能有效地减轻对资源和环境的压力，因此具有非常明显的工业化价值优势。

技术领域

本发明涉及发酵领域，具体发酵生产长链二元酸的方法及其得到的长链二元酸。

背景技术

长链二元酸(LCDA)的通式为(HOOC(CH₂)nCOOH，n≥7)，有着非常广泛的用途，以长链二元酸为原料可以合成特种尼龙、高级香料、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级防锈剂、高级油漆和涂料等。长链二元酸通常可以用化学法或生物法来合成。化学法合成路线长，反应需要高温高压，对催化剂要求比较苛刻，因此在工业规模上的长链二元酸品种较少，只有十二碳长链二元酸等少数品种。而生物法是以长链烷烃为底物，通过微生物转化得到，其生产过程常温、常压，可以规模化生产如从C9到C18等多种长链二元酸。

生物法生产长链二元酸已经被研究了很多年。学者最早从油田中筛选到能生产长链二元酸的菌株，对菌株进行诱变来提高长链二元酸的产率。有的学者也研究了长链二元酸合成过程中的关键酶。国外研究长链二元酸的文献大多是对菌株进行基因改造，通过阻断或者弱化脂肪酸β氧化的相关酶系，强化脂肪酸α-ω氧化的酶系来提高产品的产率。公开的专利如CN 1071951A、CN 1067725C、CN 1259424C、200410018255.7、200610029784.6等都提供了微生物发酵生产长链二元酸的方法，这些方法都要求在发酵过程中，特别是在产酸期要将发酵液的pH值调整到7.0以上。专利US 6569670B2报道了在pH值5.8的环境下用脂肪酸为原料生产长链二元酸的方法，其主要原因是在pH值7.0以上，脂肪酸会以脂肪酸盐的形式存在，特别容易起泡，导致发酵无法进行，所以必须在较低的pH值下进行发酵，但低pH值下P450酶的活力较低，代谢缓慢，生产效率低。

发明内容

为克服现有长链二元酸生产过程中存在的缺陷，本发明的提供一种发酵生产长链二元酸的方法，所述发酵在以下条件下进行：所述发酵的温度为28～32℃，所述发酵的风量为0.3～0.7vvm，所述发酵的压力为0.05～0.14MPa，所述发酵的菌体生长期的pH为3.0以上，所述发酵的转化期的pH为7.0以下。

本发明的生产方法中，所述发酵过程包括菌体生长期和转化期(即：产酸期)。

本发明的一个优选的技术方案，所述菌体生长期发酵体系的pH值优选为3.5～6.5。

本发明的一个优选的技术方案，所所述转化期发酵体系的pH值优选4.0～6.8，更优选5.0～6.5。

本发明的一个优选的技术方案，在所述发酵过程中，当菌体光密度(OD₆₂₀)0.5(稀释30倍)以上时，控制所述发酵体系的pH为7.0以下，优选4.0～6.8，更优选为5.0～6.5。

本发明的一个优选的技术方案，所述发酵的温度为29～31℃。

本发明的一个优选的技术方案，所述发酵的风量为0.4～0.6vvm。

本发明的一个优选的技术方案，所述发酵的压力为0.08～0.12MPa。