專(zhuān)利名稱(chēng)：由發(fā)酵制備衣康酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由發(fā)酵制備衣康酸的方法在合適的微生物的存在下，由糖類(lèi)的發(fā)酵來(lái)制備有機(jī)酸是公知的。這種由發(fā)酵制備的典型的酸類(lèi)尤其是醋酸，乳酸，檸檬酸，富馬酸和更特別地是，衣康酸。
衣康酸是具有下列通式的二元羧酸 由于其不飽和性，衣康酸酯非常易于聚合，因此，被廣泛地用于洗滌劑和合成塑料工業(yè)和用于粘合劑的制備。
傳統(tǒng)上，人們通過(guò)發(fā)酵制備衣康酸。不同類(lèi)型的曲霉屬，尤其是土曲霉和衣康曲霉可通過(guò)使碳水化合物發(fā)酵制備衣康酸。
最常用的碳水化合物包括單糖和雙糖，如葡糖，蔗糖和果糖和淀粉，只要它們呈現(xiàn)可與微生物同化的形式，以及糖漿。
事實(shí)上，在傳統(tǒng)的發(fā)酵法中，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，碳?xì)浠|(zhì)的選擇須依賴(lài)其成本，其可獲得性以及其高產(chǎn)率性。
這意味著，為了從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)優(yōu)化衣康酸的制備方法，必須選擇同時(shí)滿足上述三個(gè)要求的碳?xì)湓础?br> 本發(fā)明的目的特別在于提供一種新的碳源，該碳源可大量獲得及成本低廉，并與適于制備衣康酸的微生物完全同化。
更特別地是，本發(fā)明涉及由合適的微生物通過(guò)碳水化合物的好氧發(fā)酵來(lái)制備衣康酸和/或其鹽的制備方法，其特征在于單獨(dú)或不單獨(dú)使用有效量的甘油作為碳基質(zhì)。
令人驚異的是，甘油被證明可與適于制備衣康酸的微生物相同化。與上述別的碳基質(zhì)相比較，甘油從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。甘油可大量獲得且成本低廉，用它作碳基質(zhì)，衣康酸的產(chǎn)率很高，而其發(fā)酵時(shí)間與使用傳統(tǒng)碳基質(zhì)所觀察到的時(shí)間相當(dāng)。
通常，甘油可與至少一種別的碳水化合物相混合或不混合使用。后者可由單糖和雙糖中選擇，如葡糖，蔗糖和果糖，淀粉和糖漿。
在這種混合物中，甘油和附加的碳水化合物的各自的比例可大范圍改變，只要其總量足以使發(fā)酵過(guò)程有效地進(jìn)行。
對(duì)于相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)的配制，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用由甘油與一種或多種別的附加的碳水化合物相混合或不混合所構(gòu)成的碳基質(zhì)的濃度在10-240g/l的范圍內(nèi)變化(由重量/體積表示)。
根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方案，在發(fā)酵過(guò)程中，可通過(guò)加入如氫氧經(jīng)鈉或氫氧化鉀等堿類(lèi)來(lái)部分地中和制得的衣康酸。在這種特定情況下，衣康酸與它的一種無(wú)機(jī)鹽相混合而獲得。這些無(wú)機(jī)鹽如可以是鈉鹽或鉀鹽。
甘油可以幾種方式引入營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)。傳統(tǒng)的是，將其與另一種碳水化合物混合或不混合而直接引入營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)。然而，也可以預(yù)期這樣的情況，在接種體或所選微生物的預(yù)培養(yǎng)物的制備中，已經(jīng)使用甘油作為主要的碳基質(zhì)。該接種體在隨后的步驟中移入營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)以引發(fā)發(fā)酵。在這種情況下，與一種別的碳水化合物混合或不混合的甘油的溶液被補(bǔ)充進(jìn)營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)以得到上述所需的濃液。
至于根據(jù)本發(fā)明可使用的微生物，特別是土曲霉和衣康曲霉。
特定的菌種是土曲霉，優(yōu)選在EP341，112專(zhuān)利中指明的NR-RL1960菌株。
除了根據(jù)本發(fā)明所述的甘油，營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)也可含有發(fā)酵所需的別的營(yíng)養(yǎng)成分。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員有能力選擇這些成分。
氮源可特別地由可代謝的有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物中選擇，如玉米(CSL)和/或大豆的可溶性萃取液，尿素，硫酸銨，氯化銨，磷酸銨，硝酸銨等及其混合物。
此外，介質(zhì)可含有無(wú)機(jī)鹽如Ca，Mg，Na，K，F(xiàn)e，Ni，Co，Cu，Mn，Zn的硫酸鹽，氯化物和磷酸鹽，以及別的常規(guī)添加劑，如pH調(diào)節(jié)劑和/或消泡劑。
微生物可由常規(guī)方法引入發(fā)酵介質(zhì)，如接種物或中間培養(yǎng)物。
發(fā)酵適于在pH約1.8-5的酸性下進(jìn)行，溫度為約20℃-約40℃，最佳的條件依所使用的微生物的特定菌株而定。
很明顯，本發(fā)明涉及在衣康酸的制備方法中單獨(dú)或不單獨(dú)使用甘油作為碳基質(zhì)，其范圍擴(kuò)大至本發(fā)明所要求的特定實(shí)施方案或任何改進(jìn)。
以下的實(shí)施例1，并不暗示限制本發(fā)明，可進(jìn)一步明確本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)。
實(shí)施例1在若干個(gè)所使用的甘油的量互不相同的營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)上進(jìn)行衣康酸的制備所使用的營(yíng)養(yǎng)溶液含有0.5g玉米萃取液(CSL)，1.2g硝酸銨，0.3g水合硫酸鎂，0.3g氧化鎂，0.315g氫氧化鈣，0.05g磷酸單鉀和0.380g水合硝酸銅。制備介質(zhì)的總體積用水調(diào)節(jié)至1升，并用硝酸溶液將其pH值調(diào)至2.8-3。
根據(jù)所進(jìn)行的試驗(yàn)，向該營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)中將甘油與蔗糖混合或不混合補(bǔ)入。每一種碳基質(zhì)的量如下表所示。
在每一個(gè)試驗(yàn)中，上述營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)被引入一個(gè)500ml錐形瓶，并用土曲霉NRRL1960培養(yǎng)物接種，以在介質(zhì)中得到5×10-7孢子/ml數(shù)量級(jí)的濃度。介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)至32°-35℃。
在糖消耗完后，以及在酸度為最大且穩(wěn)定時(shí)，停止發(fā)酵。
在發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)霉的樣品，用高效液相色譜評(píng)價(jià)衣康酸的含量。
每一試驗(yàn)的衣康酸的產(chǎn)率示于下表Ⅰ中。
所得的結(jié)果表明，甘油被證明是與土曲霉微生物完全同化的碳?xì)浠|(zhì)，因此，適于以令人滿意的產(chǎn)率制備衣康酸。

權(quán)利要求
1.采用合適的微生物由碳水化合物的好氧發(fā)酵制備衣康酸和/或其鹽的方法，其特征在于單獨(dú)或不單獨(dú)使用有效量的甘油作為碳基質(zhì)。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于甘油與至少一種別的碳水化合物混合引入。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于附加的碳水化合物由單糖和雙糖中選擇，如葡糖，蔗糖和果糖，淀粉和糖漿。
4.權(quán)利要求1至3中任何之一的方法，其特征在于碳基質(zhì)(以甘油為基)以及必要時(shí)至少一種附加的碳水化合物以10-240g/l的濃度引入發(fā)酵介質(zhì)。
5.上述權(quán)利要求中任何之一的方法，其特征在于所使用的微生物是土曲霉或衣康曲霉的菌株。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于該微生物是土曲霉菌株NRRL1960。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)發(fā)酵而制備衣康酸和/或其鹽的方法，其特征在于使用有效量的甘油作為碳基質(zhì)。
文檔編號(hào)C12P7/44GK1112916SQ9410630
公開(kāi)日1995年12月6日 申請(qǐng)日期1994年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月12日
發(fā)明者A·賈雷, Y·瑟?jiǎng)诘?申請(qǐng)人:羅納·布朗克化學(xué)公司