[发明专利]一种鼠李糖脂的高效发酵工艺

说明书

本发明公开了一种鼠李糖脂的高效发酵工艺，其发酵菌种具有良好的遗传稳定性，可满足生产需求。经过发酵条件优化后，该菌利用30g/L甘油、60g/L菜籽油作为复合碳源，5L发酵罐经过192h发酵，其鼠李糖脂最高产量达到53.3g/L。与现有技术相比，本发明在等量碳源供给的情况下，可获得同等的鼠李糖脂产量；同时，由于工业甘油的价格低廉，利用甘油作为底物降低了其生产成本，从而提高了生物表面活性剂鼠李糖脂的应用潜力。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种鼠李糖脂的高效发酵工艺。

背景技术

生物表面活性剂来源于微生物和动植物，由亲水基(酸、阳离子、阴离子、单糖、双糖或多糖)和疏水基(饱和、不饱和烃链或脂肪酸)构成。与化学合成表面活性剂相化较，生物表面活性剂化学结构更复杂，功能基团多，具有降低液体表面/界面张力、形成胶束以及两相微乳液等多种表面活性功能，同时具有良好的热稳定性和化学稳定性，且产品本身无毒，环境友好，可被环境微生物降解，具有较好的生物相容性，是典型的环保型＂绿色产品＂。此外，近年研究表明，生物表面活性剂可干扰细胞膜通透性，具有一定的抗菌、抗肿瘤、抗病毒等药理作用和免疫功能，可被开发成新型生物医药和生物农药，对于缓解农药环境污染等问题具有突出作用。因此，出于环境和人类健康角度考虑，人们越来越重视生物表面活性剂的开发和应用，以期代替常规的化学合成类表面活性剂，使之广泛用于环境工业、曰用化学拓、食品和医药工业以及农业等领域。

鼠李糖脂是目前为止研究最为深入的一种阴离子生物表面活性剂，能显著降低水的表面张力改变固体表面的润湿性，具有乳化、破乳、消泡、洗涤、分散与絮凝、抗静电和润滑等多种功能。

自然界中可以合成鼠李糖脂的微生物很多，其中假单胞菌生产鼠李糖脂的最常用的微生物。假单胞菌(枯草假单胞菌Pseudomonas subtilis、铜绿假单胞菌Pseudomonasaeruginosa、恶臭假单胞菌Pseudomonas putida等)可以利用多种碳源为底物合成鼠李糖脂，如葡萄糖、蔗糖、甘油、菜籽油、大豆油等各种植物油。目前，现有专利技术中，鼠李糖脂发酵菌株多采用植物油作为唯一碳源，如专利CN201110158689.7涉及一株铜绿假单胞菌，利用菜籽油作为底物，发酵48h产量达到4.7g/L；专利CN105420137A以75g/L棕榈油为碳源，发酵168h鼠李糖脂含量可达到60g/L以上；再有部分专利技术涉及的菌种采用不同种类植物油作为复合碳源，或者以糖类为底物等，进行发酵生产鼠李糖脂。

植物油作为碳源发酵产鼠李糖脂的技术工艺已较为成熟，但是植物油的价格劣势带来的高成本一直是困扰该工艺进一步提高的瓶颈。目前，相较于植物油，甘油具有较好的价格优势，开发以甘油为碳源生产鼠李糖脂的菌株及其工艺，将进一步提高鼠李糖脂的应用潜力，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种鼠李糖脂的高效发酵工艺，以解决现有技术存在的成本过高，发酵效率较低等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种鼠李糖脂的高效发酵工艺，它包括如下步骤：

(1)将菌种活化后接种于培养基中，培养后得到种子液；

(2)将步骤(1)中所得的种子液接种至发酵培养基中，发酵完成后，取发酵液与正己烷混合后，离心分层得到含鼠李糖脂的发酵液。

步骤(1)中，所述的菌种为铜绿假单胞菌，优选为铜绿假单胞菌KT1115，菌种保藏号为CCTCC M2016686。

步骤(1)中，菌种活化的方法为：将保种管从-80℃中取出，置于4℃冰箱缓慢融化，用无菌接种环蘸取融化后的菌液，在LB琼脂平板上划线以分离单菌落，在30℃倒置培养12～16h。挑取单菌落转接到LB琼脂平板上进行二次活化，30℃倒置培养6～8h；挑取二次纯化平板上的单菌落，即可接种于LB液体培养基中。