一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，包括以下步驟：步驟一、先進(jìn)行菌種培養(yǎng)，然后將得到的種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵培養(yǎng)基中還添加有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于2%的抑制劑，然后進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；步驟二、在發(fā)酵培養(yǎng)期間，當(dāng)菌體OD值達(dá)到最高值的85%-90%時(shí)再次向發(fā)酵培養(yǎng)基中添加抑制劑，并補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，且添加完成后抑制劑在發(fā)酵培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2-4%，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行蘇氨酸的提取和精制。本發(fā)明提供的提高蘇氨酸產(chǎn)量的方法可使傳統(tǒng)的在底料中加入所有營(yíng)養(yǎng)成分，中間不再流加營(yíng)養(yǎng)及添加抑制劑的發(fā)酵方法120-130g/L的蘇氨酸產(chǎn)量提升至140-150g/L。
【專利說明】一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蘇氨酸合成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法。

【背景技術(shù)】
[0002]蘇氨酸是畜、禽、魚類生長(zhǎng)的必需氨基酸之一，在調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)能、維持機(jī)體健康等方面起著十分重要的作用。生物體本身不能生產(chǎn)蘇氨酸，必須通過日常進(jìn)食加以補(bǔ)充。蘇氨酸主要采用工業(yè)微生物發(fā)酵的方法進(jìn)行生產(chǎn)，目前各生產(chǎn)企業(yè)主要將菌種誘變、培養(yǎng)基和培養(yǎng)溫度調(diào)整作為技術(shù)改進(jìn)的方向。現(xiàn)有的蘇氨酸的發(fā)酵方法包括以下步驟:第一步、按常規(guī)進(jìn)行種子培養(yǎng)；第二步、進(jìn)行正常的實(shí)消、接種、培養(yǎng)，底料中不添加抑制劑，培養(yǎng)過程中不流加培養(yǎng)基及添加抑制劑；第三步、發(fā)酵結(jié)束，提取、精制蘇氨酸。但是現(xiàn)有的發(fā)酵法生產(chǎn)L-蘇氨酸的工業(yè)化過程中存在產(chǎn)酸率低的問題，最終產(chǎn)酸為120-130g/L，因此研究開發(fā)新的提高蘇氨酸產(chǎn)量的方法成為研究的熱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，該發(fā)酵方法可以使蘇氨酸產(chǎn)量由 120-130g/L 提升至 140-150g/L。
[0004]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是:一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，包括以下步驟:
步驟一、先進(jìn)行菌種培養(yǎng)，然后將得到的種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中除水外的各原料成分的添加量為:葡萄糖20-40g/L、氯化鉀
0.15-0.4g/L、硫酸鎂 0.3-0.7g/L、磷酸二氫鉀 L 3-2.0g/L、硫酸亞鐵 0.005-0.02g/L、硫酸錳0.005-0.02g/L、玉米漿3-9g/L、酵母膏1.0-1.8g/L和甜菜堿0.6-1.8g/L，并在發(fā)酵培養(yǎng)基中外加0.02-0.06ml/L的消泡劑和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于2%的抑制劑；
步驟二、在發(fā)酵培養(yǎng)期間，當(dāng)菌體OD值達(dá)到最高值的85%-90%時(shí)向發(fā)酵培養(yǎng)基中再次添加抑制劑，并補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，且添加完成后抑制劑在發(fā)酵培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2-4%，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行蘇氨酸的提取和精制。
[0005]所述的步驟二補(bǔ)充的培養(yǎng)基成分包括玉米漿、氯化鉀、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵和硫酸錳，且以上組分的補(bǔ)充添加量分別為其在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加量的20%。
[0006]步驟一和步驟二所述的抑制劑為檸檬酸鈉。
[0007]本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的提高蘇氨酸產(chǎn)量的方法針對(duì)現(xiàn)有發(fā)酵法生產(chǎn)L-蘇氨酸的工業(yè)化過程中產(chǎn)酸率低的問題，從對(duì)蘇氨酸發(fā)酵的代謝途徑調(diào)控著手，首次將三羧酸循環(huán)的代謝流與蘇氨酸的代謝流統(tǒng)籌考慮，通過抑制三羧酸循環(huán)的方法來加強(qiáng)蘇氨酸合成的代謝流，從而加強(qiáng)蘇氨酸的合成途徑，達(dá)到提高產(chǎn)酸、降低成本的目的，本發(fā)明可使傳統(tǒng)的在底料中加入所有營(yíng)養(yǎng)成分，中間不再流加營(yíng)養(yǎng)及添加抑制劑的發(fā)酵方法120-130g/L的蘇氨酸產(chǎn)量提升至 140-150g/Lo

【具體實(shí)施方式】
[0008]一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，包括以下步驟:
步驟一、先進(jìn)行菌種培養(yǎng)，然后將得到的種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中除水外的各原料成分的添加量為:葡萄糖20-40g/L、氯化鉀
0.15-0.4g/L、硫酸鎂 0.3-0.7g/L、磷酸二氫鉀 L 3-2.0g/L、硫酸亞鐵 0.005-0.02g/L、硫酸錳0.005-0.02g/L、玉米漿3-9g/L、酵母膏1.0-1.8g/L和甜菜堿0.6-1.8g/L，并在發(fā)酵培養(yǎng)基中外加0.02-0.06ml/L的消泡劑和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于2%的抑制劑；
步驟二、在發(fā)酵培養(yǎng)期間，當(dāng)菌體OD值達(dá)到最高值的85%-90%時(shí)向發(fā)酵培養(yǎng)基中再次添加抑制劑，并補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，且添加完成后抑制劑在發(fā)酵培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2-4%，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行蘇氨酸的提取和精制。
[0009]所述步驟二補(bǔ)充的培養(yǎng)基成分包括玉米漿、氯化鉀、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵和硫酸錳，且以上組分的補(bǔ)充添加量分別為其在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加量的20%。
[0010]步驟一和步驟二所述的抑制劑為檸檬酸鈉。
[0011]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1:
一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，包括以下步驟:
步驟一、先進(jìn)行菌種培養(yǎng)，然后將得到的種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中除水外的各原料成分的添加量為:葡萄糖30g/L、氯化鉀0.25g/L、硫酸鎂0.55g/L、磷酸二氫鉀1.7g/L、硫酸亞鐵0.01g/L、硫酸錳0.01g/L、玉米漿7g/L、酵母膏
1.4g/L和甜菜堿lg/L，并在發(fā)酵培養(yǎng)基中外加0.04ml/L的消泡劑和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于2%的抑制劑檸檬酸鈉；
步驟二、在發(fā)酵培養(yǎng)期間，當(dāng)菌體OD值達(dá)到最高值的85%-90%時(shí)向發(fā)酵培養(yǎng)基中再次添加抑制劑朽1檬酸鈉，并補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，且添加完成后抑制劑朽1檬酸鈉在發(fā)酵培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.5%，所述補(bǔ)充的培養(yǎng)基成分包括玉米漿、氯化鉀、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵和硫酸錳，以上組分的補(bǔ)充添加量分別為其在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加量的20%，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行蘇氨酸的提取和精制。
[0012]本實(shí)施例最終產(chǎn)酸為132g/L，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21979的要求。
[0013]實(shí)施例2:
一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，包括以下步驟:
步驟一、先進(jìn)行菌種培養(yǎng)，然后將得到的種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中除水外的各原料成分的添加量為:葡萄糖20g/L、氯化鉀0.15g/L、硫酸鎂0.3g/L、磷酸二氫鉀2.0g/L、硫酸亞鐵0.005g/L、硫酸錳0.005g/L、玉米漿9g/L、酵母膏1.0g/L和甜菜堿0.6g/L，并在發(fā)酵培養(yǎng)基中外加0.06ml/L的消泡劑和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于2%的抑制劑朽1檬酸鈉；
步驟二、在發(fā)酵培養(yǎng)期間，當(dāng)菌體OD值達(dá)到最高值的85%-90%時(shí)向發(fā)酵培養(yǎng)基中再次添加抑制劑朽1檬酸鈉，并補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，且添加完成后抑制劑朽1檬酸鈉在發(fā)酵培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%，所述補(bǔ)充的培養(yǎng)基成分包括玉米漿、氯化鉀、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵和硫酸錳，以上組分的補(bǔ)充添加量分別為其在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加量的20%，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行蘇氨酸的提取和精制。
[0014]本實(shí)施例最終產(chǎn)酸為141g/L，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21979的要求。
[0015]實(shí)施例3:
一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，包括以下步驟:
步驟一、先進(jìn)行菌種培養(yǎng)，然后將得到的種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中除水外的各原料成分的添加量為:葡萄糖40g/L、氯化鉀0.4g/L、硫酸鎂0.7g/L、磷酸二氫鉀1.3g/L、硫酸亞鐵0.02g/L、硫酸錳0.02g/L、玉米漿3g/L、酵母膏
1.8g/L和甜菜堿1.8g/L，并在發(fā)酵培養(yǎng)基中外加0.02ml/L的消泡劑和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于2%的抑制劑檸檬酸鈉；
步驟二、在發(fā)酵培養(yǎng)期間，當(dāng)菌體OD值達(dá)到最高值的85%-90%時(shí)向發(fā)酵培養(yǎng)基中再次添加抑制劑朽1檬酸鈉，并補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，且添加完成后抑制劑朽1檬酸鈉在發(fā)酵培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4%，所述補(bǔ)充的培養(yǎng)基成分包括玉米漿、氯化鉀、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵和硫酸錳，以上組分的補(bǔ)充添加量分別為其在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加量的20%，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行蘇氨酸的提取和精制。
[0016]本實(shí)施例最終產(chǎn)酸為146g/L，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21979的要求。
[0017]上述實(shí)施例為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明所作的改變均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一、先進(jìn)行菌種培養(yǎng)，然后將得到的種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)；所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中除水外的各原料成分的添加量為:葡萄糖20-40g/L、氯化鉀0.15-0.4g/L、硫酸鎂 0.3-0.7g/L、磷酸二氫鉀 L 3-2.0g/L、硫酸亞鐵 0.005-0.02g/L、硫酸錳0.005-0.02g/L、玉米漿3-9g/L、酵母膏1.0-1.8g/L和甜菜堿0.6-1.8g/L，并在發(fā)酵培養(yǎng)基中外加0.02-0.06ml/L的消泡劑和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于2%的抑制劑； 步驟二、在發(fā)酵培養(yǎng)期間，當(dāng)菌體0D值達(dá)到最高值的85%-90%時(shí)向發(fā)酵培養(yǎng)基中再次添加抑制劑，并補(bǔ)充培養(yǎng)基成分，且添加完成后抑制劑在發(fā)酵培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2-4%，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行蘇氨酸的提取和精制。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，其特征在于:所述步驟二中補(bǔ)充的培養(yǎng)基成分包括玉米漿、氯化鉀、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵和硫酸錳，且以上組分的補(bǔ)充添加量分別為其在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加量的20%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種提高蘇氨酸產(chǎn)量的發(fā)酵方法，其特征在于:步驟一和步驟二所述的抑制劑為檸檬酸鈉。
【文檔編號(hào)】C12P13/08GK104404096SQ201410666613
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】李靜, 劉帥, 邢曉麗 申請(qǐng)人:河南巨龍生物工程股份有限公司