[发明专利]一种二元酸戊二胺盐的制备方法及其培养基

说明书

本发明公开了二元酸戊二胺盐的制备方法及其培养基。发酵培养基中以二元酸铵盐为氮源，且二元酸铵盐还作为底物，通过补料培养基的方式加入。发酵过程中，发酵的接种量为5‑20％，温度为35‑39℃，通风量为0.4‑0.8vvm；和/或，罐压为0.05‑0.2MPa，pH值为6‑7，发酵2‑6h后，流加补料培养基。本发明的方法，避免了发酵体系中大量无机离子的产生，大大降低了后续处理工作和成本，减少了无机离子对环境的损害。

技术领域

本发明涉及环境友好型培养基、以及利用该培养基的发酵制备二元酸戊二胺盐的方法。

背景技术

戊二胺(Diaminopentane；DN5)，又名尸胺，在农业、医学以及工业上具有广泛的应用。在农业上，外源施加戊二胺，可以改善坐果和促进果实成熟；在医学上，戊二胺可以作为一种有效治疗痢疾的药物；在工业上，生物发酵法制备的戊二胺可以代替来自于石油化工产品的二胺，进行聚合反应生成各类性质不同的聚合物，从而避免石油化工产品成本高且生产对环境有不利影响的弊端，并且可以广泛应用于航空航天、汽车部件、机械零部件、电子电器与包装材料等领域。

对于生物发酵法制备戊二胺，现已经有文献报道可以利用微生物转化合成尸胺。例如：构建能分泌表达赖氨酸脱羧酶的微生物，在发酵生产赖氨酸脱羧酶，然后向微生物培养基中投入赖氨酸，从而把赖氨酸转化为尸胺。这种方法对赖氨酸纯度要求很高。另一方面，中国专利CN201410004636.3公开了向赖氨酸发酵液中加入赖氨酸脱羧酶的方法来生产尸胺，该方法虽然不需要纯化赖氨酸，但需要生产和纯化赖氨酸脱羧酶，也是一个非常复杂的工艺过程。还有一些文献公开了利用微生物发酵和微生物转化偶联生产尸胺的方法，利用基因工程技术，将不同来源的赖氨酸脱羧酶基因克隆至高产赖氨酸的大肠杆菌或谷氨酸棒杆菌中进行分泌表达，将重组菌株进行发酵，第一阶段主要是重组菌株合成赖氨酸，第二阶段诱导赖氨酸脱羧酶基因进行分泌表达，并将赖氨酸转化成戊二胺。

但是生物发酵法生产戊二胺的过程中，微生物发酵过程，例如底物，培养基，pH调节过程等，会产生大量的无机盐，对后续提取过程有很大的压力，使得后期的污水处理成本非常高，且除盐工艺复杂度很高，处理不当则对环境有很不利的影响。因此，在保证发酵的转化率的基础上，尽量减少发酵液中盐含量，为后续处理工艺带来方便且不增加环保压力，是现有技术亟待解决的非常有现实意义的问题。

发明内容

为了解决生物发酵法制备戊二胺过程中会产生大量无机盐从而对后续处理有很大压力的问题，本发明提供多种特别针对戊二胺发酵的环境友好型培养基、以及利用该培养基的发酵制备二元酸戊二胺盐的方法。本发明的发酵制备二元酸戊二胺盐的方法，避免了现有生物发酵法制备戊二胺过程中产生大量无机离子的问题，从而避免了后续对无机离子的处理过程，大大降低了后续处理工作和成本，减少了无机离子对环境的损害，并且得到的二元酸戊二胺盐经过处理可以直接聚合得到特定的聚合物。

本发明的一个优选的技术方案，所述二元酸铵盐的结构式为：H₄NOOC(CH₂)nCOONH₄和/或HOOC(CH₂)nCOONH₄，其中4≤n≤18，可以为4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16。所述二元酸铵盐优选长链二元酸铵盐，可以包括：长链二元酸一铵盐和/或长链二元酸二铵盐；优选包括：壬二酸一铵盐和/或二铵盐、癸二酸一铵盐和/或二铵盐、十一碳二元酸一铵盐和/或二铵盐、十二碳二元酸一铵盐和/或二铵盐、十三碳二元酸一铵盐和/或二铵盐、十四碳二元酸一铵盐和/或二铵盐、十五碳二元酸一铵盐和/或二铵盐、十六碳二元酸一铵盐和/或二铵盐、十七碳二元酸一铵盐和/或二铵盐和十八碳二元酸一铵盐和/或二铵盐中的一种或多种。

本发明的目的之一是，提供二元酸铵盐作为氮源和/或底物在发酵生产戊二胺的方法中的应用。

本发明的目的之二是，提供一种二元酸戊二胺盐溶液的制备方法，其中，所述戊二胺由发酵法制得，所述发酵过程中，以二元酸铵盐为底物和/或氮源。