[发明专利]一种用于苏氨酸发酵工艺的培养基

说明书

本发明属于氨基酸生产技术领域，公开了一种用于苏氨酸发酵工艺的培养基，其包括如下组分：葡萄糖，甘油，玉米浆，硫酸铵，磷酸二氢钾，磷酸氢二钾，七水硫酸镁，七水硫酸亚铁，一水硫酸锰，异亮氨酸，黄腐酸。本发明培养基组分配伍合理，能够提高大肠杆菌的产酸量。

技术领域

本发明属于氨基酸生产领域，具体涉及一种用于苏氨酸发酵工艺的培养基。

背景技术

苏氨酸(Threonine，简写Thr)易溶于水而不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，属于脂肪族氨基酸，味微甜，是构成人类及动植物蛋白质的一种必需氨基酸。苏氨酸作为人体所必需的氨基酸之一，在人们的生活中起着越来越重要的作用。随着养殖业的发展，畜禽饲料需求量的迅速增加，苏氨酸扮演着必须从外界摄取的营养成分的角色越来越受到重视。在医药、食品和饲料等方面都有广泛的应用。苏氨酸属于工业化发酵的产品之一，据资料统计，2017年全球苏氨酸供应量达到 68.5 万吨，同比增长 15.5%，或增长 9.2 万吨，增量的 80%来自中国。2017 年中国苏氨酸的供应量达到 53.5 万吨，同比增长 15.6%，占全球市场的78%。2013 年以来，全球苏氨酸供应量平均复合增长率13.4%，比 2003 年-2013 年间增速下降近一半。2017 年中国苏氨酸生产企业以梅花、阜丰、伊品、成福为主，大成、希杰补充；国际生产企业主要以味之素和 ADM。2017 年中国苏氨酸出口 37.4 万吨，占产量的69.9%，国内供应 16.1 万吨，国内需求 13 万吨。

大肠杆菌工程菌株是微生物工业发酵生产苏氨酸的主要菌株，在发酵产生 L-苏氨酸的同时，还会生成乙酸、丙氨酸、缬氨酸和精氨酸等代谢副产物，在一定程度上影响菌体生长及 L-苏氨酸的合成与积累。其中，乙酸的抑制效果尤为明显，当乙酸积累到一定浓度时，菌体的比生长速率迅速下降，产物合成大大降低，并形成恶性循环，同时外源基因的表达也受到严重影响。如何降低乙酸的含量，从而提高生物量以及苏氨酸产量是我们研究的重点。文献“L-苏氨酸发酵过程中乙酸的控制，发酵科技通讯2012年”在大肠杆菌发酵制备苏氨酸过程中，通过选择合适的发酵条件来控制其副产物乙酸的生成，能够降低乙酸的生成，但是降低幅度降为不明显，不能大幅提高苏氨酸的产量，并没有工业化推广的价值。申请人之前的专利技术“一种超低水份苏氨酸生产方法”记载的培养基：葡萄糖80g/L，玉米浆20g/L，硫酸铵2g/L，碳酸钙0.75g/L，KH₂PO₄ 0.2g/L，K₂HPO₄ 0.2g/L，NaCl 0.2g/L，pH值6.5；发酵液中苏氨酸的含量最高可达到10g/100ml，但是菌株在发酵后期死亡率较高，而且葡萄糖消耗量较大，发酵液中苏氨酸产率也有待提升。在此基础上，申请人继续进行改进，提出了一种制取颗粒型苏氨酸的方法，其发酵通过在发酵接种莱茵衣藻，能够利用发酵液中的乙酸作为碳源进行非光和作用，而较难利用甘油作为碳源，从而解除了对大肠杆菌产苏氨酸的抑制作用，还能够进行微量的光合作用释放氧气，供大肠杆菌发酵产苏氨酸来使用；通过添加莱茵衣藻，不但能够提高苏氨酸的产量，并且菌体蛋白产量也相应提高。但是，菌株混合发酵工艺较难控制，发酵成本提高，后期分离产品也存在一定的困难。需要对该方法进行进一步的改进。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明提出了一种用于苏氨酸发酵工艺的培养基。本发明培养基能够提高苏氨酸产量，降低副产物的生成。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种用于苏氨酸发酵工艺的培养基，其包括如下组分：葡萄糖，甘油，玉米浆，硫酸铵，磷酸二氢钾，磷酸氢二钾，七水硫酸镁，七水硫酸亚铁，一水硫酸锰，异亮氨酸，黄腐酸。

优选地，所述培养基包括如下组分：