[发明专利]一种提高菌株产2-酮基-D-葡萄糖酸速率的发酵工艺

摘要

本发明公开了一种提高菌株产2‑酮基‑D‑葡萄糖酸速率的发酵工艺，属于发酵工程领域。本发明利用粘质沙雷氏菌SDSPY‑623菌株，依次经过菌株斜面活化、种子培养和发酵培养获得含2‑KGA的发酵液，其中发酵培养基为：葡萄糖，玉米浆，磷酸二氢钾，无水硫酸镁，硫酸亚铁，氯化钴，钼酸铵，硼酸，硫酸锌，烟酸，碳酸钙，pH6.5~7.2，自来水配制。本发明通过调整发酵培养步骤中发酵培养基、发酵温度、pH，以及设置分阶段发酵方式，转化率高的同时，显著缩短了发酵周期，降低了生产成本，2‑KGA生产效率较现有发酵工艺提升了32%以上，对于2‑KGA的生物发酵法工业化生产意义重大。

主权项

1.一种提高菌株产2‑酮基‑D‑葡萄糖酸速率的发酵工艺，其特征在于，包括步骤：1）菌株斜面培养活化；将菌种接种于斜面培养基，28~37℃条件下，静置培养16~36小时；2）种子培养；将步骤1）培养的菌株，在无菌条件下，用接种环接1~2环于液体种子培养基中，置于摇床上，35~38℃、转速为180~220转/分钟，培养8~16小时，得种子液；3）发酵培养；摇瓶发酵：以5~10%体积比的接种量，将种子液接种于装有30~80 mL发酵培养基的摇瓶中，第一段发酵控制温度35~38℃、转速180~220转/分钟，发酵时间为6~12h，第二段发酵控制温度在28~32℃，转速为180~220转/分钟，当发酵液中检测不到葡萄糖残留时，发酵结束；或10L发酵罐发酵：以5~10%体积比的接种量，将种子液接种于罐装有5~7L发酵培养基的10L发酵罐中，第一段发酵控制温度35~38℃，转速为200~400r/min，通气量为0.4~0.7Nm3/h，发酵时间为6~12h；第二段发酵控制温度28~32℃，转速为400~600r/min，通气量为0.8~1.1Nm3/h；发酵液初始pH值为6.5~7.0，当发酵液的pH低于5.3时，调节发酵液的pH至6.5‑7.2，当发酵液中葡萄糖浓度不再降低，2‑KGA浓度不再上升时，结束发酵；或补料分批发酵：以5~10%体积比的接种量，将种子液接种于罐装有3~5L发酵培养基的10L发酵罐中，第一段发酵控制温度35~38℃，转速为200~400r/min，通气量为0.4~0.7Nm3/h，发酵时间为6~12h；第二段发酵控制温度28~32℃，转速为400~600 r/min，通气量为0.8~1.1Nm3/h；发酵液初始pH值为6.5~7.0，发酵过程中，当发酵液的pH低于5.3时，调节发酵液的pH至6.5~7.2；当葡萄糖浓度降至40g/L时，补加葡萄糖至60~80g/L，当发酵液中葡萄糖浓度不再降低，2‑KGA浓度不再上升时，结束发酵；所述发酵培养基的组成为：葡萄糖160~220 g/L，玉米浆8~12 g/L，磷酸二氢钾 0.5~1.5 g/L，无水硫酸镁 0.3~0.5 g/L，硫酸亚铁 0.03~0.04 g/L，氯化钴0.002~0.004 g/L，钼酸铵 0.002~0.004 g/L，硼酸0.0005~0.0015 g/L，硫酸锌0.0005~0.0015 g/L，烟酸0.002~0.004 g/L，碳酸钙15~25 g/L，pH6.5~7.2，自来水配制；4）离心步骤3）所得的发酵液，测定上清液中葡萄糖和2‑KGA的含量。