[其他]生产L-山梨糖的方法

说明书

本发明是关于用微生物的方法生产L-山梨糖。

L-山梨糖作为维生素C合成时的起始原料是很有价值的。在此以前，L-山梨糖已经用微生物（如葡糖杆菌属）氧化D-山梨糖醇来生产。

在用传统的发酵法生产L-山梨糖时，从D-山梨糖醇转换成L-山梨糖最大的产率为93%，此外，还有较大量的5-果酮糖，D-果糖及/和2-葡萄糖酮酸副产品产生。为了降低维生素C生产中原料的成本，则需要增加从D-山梨糖醇到L-山梨糖的转化率，以及尽可能地抑制以上所提到的一些副产物的形成。

鉴于以上情况，本发明者对发展一个生产L-山梨糖的有效方法作了深入研究，并已经完成了本发明。

本发明是针对用微生物氧化D-山梨糖醇来生产L-山梨糖的一个改进方法，它包括将适宜的微生物在下述培养基内培养，即在该微生物整个生长期内控制培养基内的溶解氧浓度在约1-4ppm范围内。

按照本发明的生产方法凡能将D-山梨糖醇氧化成L-山梨糖的任何微生物都可被应用。这些细菌的例子包括葡糖杆菌属的各种细菌，例如：弱氧化葡糖杆菌即氧化葡糖杆菌。以下是这些适宜的菌株的部分目录。弱氧化葡糖杆菌IFO3254，IFO3257，IFO12528，IFO3255，IFO3256，

IFO3258及IFO3291以及氧化葡糖杆菌IFO3189。

以上所例示的菌株以列入Osaka发酵研究所（IFO）发行，1984，第7版的培养目录中，并存放于该研究所。

所谓“适宜微生物的生长期”即指具体所培养的微生物的培养时间，包括诱导期或迟缓期到对数生长期。这一时期随不同微生物及所使用的培养条件而异，但可按照传统的方法作出其生长曲线图就很容易看出来。一般讲培养时间指在培养基内从存在这可利用的氮源到氮源完全消耗为止，从许多实例看，它相当于在培养开始后约9小时。

本发明中培养基内溶解氧浓度在整个生长期中被控制在约1-4ppm。在这一时期中，减少溶解氧浓度的偏差是有利的。一般讲，偏差应控制在由上述浓度范围中所选定值的±0.5ppm范围以内，偏差范围最好在约0.3ppm以内。

发酵过程中要随时控制溶解氧的浓度，方法是连续检测培养基内浓度和调节通气流量，内压、搅拌条件和其它培养参数。检测最好用对溶解氧敏感的元件作为氧电极溶解氧的浓度可通过如将通气速率调节到大约0.1-1.0V.V.m范围内，把内压调在0-2.0公斤/厘米²范围内，逐步地把它们调节到一合适的配比，控制在一个特定水平。如果需要，调节搅拌速度也是有益的。

在生长期之后，培养基内的溶解氧浓度并不需要控制在特定水平。一般讲，在生长期终了所得到的吹气及搅拌条件下培养过程可在溶解氧浓度约为0.5-4ppm水平继续进行。

本发明的特点是在适宜微生物的整个生长期内，控制培养基的溶解氧浓度范围在约1-4ppm内。其它条件的应用如下述。

培养基内的碳源，可采用D-山梨糖醇作为主要的物质。另外可以加入D-葡萄糖，D-果糖，D-甘露醇糖，乙醇等。一般在D-山梨糖醇浓度约为10-50W/V%时开始培养，最好是在30-50W/V%。

培养基内氮源，可用玉米浆、棉子粉、酵母膏、干酵母、鱼粉、肉膏、蛋白胨、酪蛋白的酸水解物，其它含氮有机物，硫酸铵、硝酸铵、醋酸铵、磷酸铵、氯化铵、氨水、氨气和其它无机氮化合物，氨基酸如谷氨酸钠、丙氨酸等等，尿素以及其它有机氮化合物。

本发明内，把合成培养基作为主要培养基是更为有利的。在这种情况下，D-山梨糖醇可用作合成培养基内碳源的主要物质，同时可加入D-葡萄糖，D-果糖，D-甘露醇糖或乙醇。作为氮的来源，可采用如已提到过的硫酸铵、硝酸铵、醋酸铵、磷酸铵或谷氨酸钠。特别是利用醋酸铵更为有利。除以上所提的碳源和氮源外，为了微生物生长的需要可适量加入不同的金属、维生素、氨基酸及核酸。

本发明内所用的合成培养基的成分例示如下：%（重量/体积）

D-山梨糖醇    10～40%

磷酸二氢钾    0.005～0.1%

硫酸镁（七水合物）    0.005～0.05%

碳酸钙    0.005～0.05%

醋酸铵    0.02～0.05%

谷氨酸钠    0.05～0.2%

硫酸亚铁（七水合物）    0.00005～0.0005%

硫酸锰    0.0000005～0.00005%

尼克酰铵    0.0001～0.01%

泛酸钙    0.00001～0.001%