[发明专利]一种发酵培养基及其应用

说明书

本发明涉及发酵工程技术领域，具体涉及一种发酵培养基及其应用。所述发酵培养基包括氮源；所述氮源包括天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、丙氨酸、赖氨酸；其中：天冬氨酸的含量至少为1.0g/L；苏氨酸的含量至少为0.4g/L；谷氨酸的含量至少为1.9g/L；丙氨酸的含量至少为0.3g/L；赖氨酸的含量至少为0.8g/L。本发明通过5种特定氨基酸复配取代常规发酵培养基中部分天然氮源原料，显著提高发酵培养基的氮源利用率，有效保证工业生产的稳定性，并避免了部分氨基酸对类胡萝卜素生产带来的负面影响，保持较高的类胡萝卜素的产量；同时，由于减少部分天然氮源的用量，还一定程度上解决发酵液中短肽影响发酵液粘度的问题。

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及一种发酵培养基及其应用。

背景技术

类胡萝卜素(carotenoids)是一类重要的天然色素的总称，普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类的黄色、橙红色或红色的色素之中，是体内维生素A的主要来源，同时还具有高度抗氧化的特性，具有清除人体内自由基、活化免疫细胞、预防癌症和冠心病等功效。β-胡萝卜素(BC)和番茄红素(LYC)，是类胡萝卜素家族中极具代表性的成员，能够作为着色剂和营养剂进行使用，目前已应用于保健食品、医药和化妆品工业。

三孢布拉氏霉菌是能够实现β-胡萝卜素和番茄红素工业化生产的重要微生物菌株。

CN104531538A公开了一种三孢布拉氏霉菌突变株，其中公开了利用该菌株通过常规发酵培养后获得较高产量的β-胡萝卜素。其中发酵培养碳源为葡萄糖；氮源为酵母粉和玉米粉；无机盐为磷酸二氢钾、硫酸镁；植物油为：玉米油；其中的方法4记载了β-胡萝卜素发酵产量提高至5.2g/L。

CN108277238A公开了一种三孢布拉氏霉菌发酵产番茄红素的方法，其通过控制发酵体系pH值5.8-6.2及使用含有淀粉磷酸酯类物质的培养基来提高番茄红素的产量，高达2.5-3.5g/L。

上述方法虽一定程度提高了类胡萝卜素的产量，但在应用于工业化生产时存在产量难以达到预期目标及产量不稳定的问题。

《工业发酵中氮源选择和高效利用》公开了氮源在工业发酵调控中的作用以及氮源利用的规律性认识的技术内容，并教导了采取补充氮源、控制氨基氮水平及控制发酵过程pH等措施手段。

CN103642859A公开了通过添加部分氨基酸对特定霉菌(卷枝毛霉产亚酸)生长及产量的影响的技术内容。

然而由于霉菌包含种类众多，不同霉菌生理性能差异显著，上述文献给出的调整发酵工艺的技术手段，还难以借鉴到三孢布拉氏霉菌的发酵工程中。

为此，还须结合三孢布拉氏霉菌发酵生产类胡萝卜素的发酵工艺特点提出针对性改进方案。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种发酵培养基，其能够在保证工业生产稳定性的同时显著提高类胡萝卜素的产量。

所述发酵培养基，包括氮源；所述氮源包括天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、丙氨酸、赖氨酸；其中：

天冬氨酸的含量至少为1.0g/L；

苏氨酸的含量至少为0.4g/L；

谷氨酸的含量至少为1.9g/L；

丙氨酸的含量至少为0.3g/L；

赖氨酸的含量至少为0.8g/L。

需要说明的是：本发明中所述的氨基酸包括氨基酸及相对应的氨基酸盐，仅出于原料的获取便捷性及经济性的考虑，并不影响使用效果，例如谷氨酸可以为谷氨酸或者谷氨酸钠或者其混合物。