一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基及培养方法技术

技术编号:15424902 阅读:241 留言:0更新日期:2017-05-25 14:34
本发明专利技术公开了一种产L‑异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,包括基础培养基和生长因子,所述生长因子由胆碱、甜菜碱和维生素B6组成,各成分占发酵培养基的含量为胆碱0.2‑1g/L,甜菜碱0.25‑0.5mg/L,维生素B6 0.05‑0.3mg/L。本发明专利技术为谷氨酸棒杆菌提供生长因子、维持其细胞内外渗透压平衡、促进氨基酸的合成代谢,从而提高L‑异亮氨酸的产量和糖酸转化率。

【技术实现步骤摘要】
一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基及培养方法
本专利技术属于微生物发酵领域,具体涉及一种用于产L-异亮氨酸的谷氨酸棒杆菌发酵培养基及培养方法。
技术介绍
近年来,随着L-异亮氨酸在医药保健、食品加工饲料工业中的应用研究不断深入,市场对L-异亮氨酸的需求在不断生长。L-异亮氨酸虽已实现工业化生产,但目前产量仍不能满足需要。目前,我国L-异亮氨酸的需求缺口较大,并且年需量逐年增加。我国的L-异亮氨酸生产面临产酸低、糖酸转化率低、提取率低等诸多问题。我国L-异亮氨酸产酸水平为25-30g/L,提取率为65-70%,国内最高糖酸转化率为18-20%,普遍糖酸转化率在15%左右。江南大学2014年申请专利CN104480057A中,糖酸转化率仅为12.4%;天津科技大学2015年申请专利CN104878051A专利中5L发酵罐产酸为40.05g/L,糖酸转化率为18.7%;而日本L-异亮氨酸产酸水平为30-35g/L,提取率为70-75%(李静等,CN104450815A,2014)。日本味之素据报道L-异亮氨酸产酸水平3.5%,提取率在70%(冯珍全等,L-异亮氨酸的应用现状及其前景展望,2013)。近年来原材料上涨和劳动成本提高都为生产L-异亮氨酸带来挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前L-异亮氨酸生产效率低下的现状,提供一种用于产L-异亮氨酸的谷氨酸棒杆菌发酵培养基及培养方法,采用该发酵培养基及培养方法,能大幅提高糖酸转化率,从而提高生产效率。本专利技术提供的产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,包括基础培养基和生长因子,所述生长因子由胆碱、甜菜碱和维生素B6组成,各成分占发酵培养基的含量为胆碱0.2-1g/L,甜菜碱0.25-0.5mg/L,维生素B60.05-0.3mg/L。优选地,所述基础培养基由以下成分组成,各成分占发酵培养基的含量为:玉米浆15-25ml/L,葡萄糖240-300g/L,尿素20-25g/L,磷酸氢二钾0.4-0.8g/L,硫酸镁0.6-0.8g/L,维生素B10.2-0.4mg/L,硫酸亚铁0.015-0.03mg/L,玉米油1-5ml/L,丝肽粉2-4g/L,消泡剂30-50ml/L。进一步优选地,各成分占发酵培养基的含量为:玉米浆15ml/L,葡萄糖240g/L,尿素25g/L,磷酸氢二钾0.4g/L,硫酸镁0.6g/L,维生素B10.3mg/L,硫酸亚铁0.015mg/L,玉米油1ml/L,甜菜碱0.3mg/L,丝肽粉3g/L,维生素B60.3mg/L,胆碱0.5g/L,消泡剂34ml/L。本专利技术提供的产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养方法是:将产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌接种到所述的发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的5-20%,氨水调节pH至6.5-7,溶氧控制在30-50%,发酵至25-30h;然后将溶氧降低到15-25%,并向发酵液中流加50-80%葡萄糖溶液控制残糖为3-4%,继续发酵至60-70小时,终止发酵,整个发酵过程的温度控制在29-33℃。优选地发酵培养方法是:将产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌接种到如权利要求1-3任何一项所述的发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的10%,氨水调节pH至6.8,溶氧控制在30%,发酵至26h;然后将溶氧降低到20%,并向发酵液中流加80%葡萄糖溶液控制残糖为3.5%,继续发酵至70小时,终止发酵,整个发酵过程的温度控制在31℃。本专利技术的有益效果是:本专利技术通过向培养基中添加胆碱、甜菜碱、维生素B6,可以为谷氨酸棒杆菌提供生长因子、维持其细胞内外渗透压平衡、促进氨基酸的合成代谢,从而提高L-异亮氨酸的产量和糖酸转化率。本专利技术还具有生产效率高、生产周期短等优点。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术进行详细地说明。实施例1一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,它由基础培养基和生长因子组成,各组分在发酵培养基中的含量为:基础培养基:玉米浆15ml/L,葡萄糖240g/L,尿素25g/L,磷酸氢二钾0.4g/L,硫酸镁0.6g/L,维生素B10.3mg/L,硫酸亚铁0.015mg/L,玉米油1ml/L,丝肽粉3g/L,消泡剂34ml/L。生长因子:甜菜碱0.3mg/L、胆碱0.5g/L,维生素B60.3mg/L。混合后121℃灭菌25min。谷氨酸棒杆菌发酵培养方法:将谷氨酸棒杆菌接种到上述发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的10%,氨水调节pH至6.8,溶氧控制在30%(重量),发酵26h;然后将溶氧降低到20%,并向发酵液中流加重量浓度为80%的葡萄糖溶液控制残糖为3.5%(重量含量),继续发酵至70小时终止发酵,整个发酵过程的温度控制在31℃。实施例2一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,它由基础培养基和生长因子组成,各组分在发酵培养基中的含量为:玉米浆15ml/L,葡萄糖300g/L,尿素20g/L,磷酸氢二钾0.4g/L,硫酸镁0.6g/L,维生素B10.4mg/L,硫酸亚铁0.03mg/L,玉米油5ml/L,丝肽粉2g/L,消泡剂50ml/L,胆碱0.8g/L,甜菜碱0.4mg/L,维生素B60.2mg/L。谷氨酸棒杆菌发酵培养方法:将谷氨酸棒杆菌接种到发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的5%,氨水调节pH至6.5,溶氧控制在30%,发酵25h;然后将溶氧降低到15%,并向发酵液中流加80%葡萄糖溶液控制残糖为3%,继续发酵至60小时终止发酵,整个发酵过程的温度控制在33℃。实施例3一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,它由基础培养基和生长因子组成,各组分在发酵培养基中的含量为:玉米浆25ml/L,葡萄糖240g/L,尿素25g/L,磷酸氢二钾0.8g/L,硫酸镁0.8g/L,维生素B10.2mg/L,硫酸亚铁0.015mg/L,玉米油1ml/L,丝肽粉4g/L,消泡剂30ml/L,胆碱0.3g/L,甜菜碱0.5mg/L,维生素B60.1mg/L。谷氨酸棒杆菌发酵培养方法:将谷氨酸棒杆菌接种到发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的20%,氨水调节pH至7,溶氧控制在50%,发酵30h;然后将溶氧降低到25%,并向发酵液中流加50%葡萄糖溶液控制残糖为4%,继续发酵至70小时终止发酵,整个发酵过程的温度控制在29℃。实施例4一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,它由基础培养基和生长因子组成,各组分在发酵培养基中的含量为:玉米浆20ml/L,葡萄糖260g/L,尿素23g/L,磷酸氢二钾0.6g/L,硫酸镁0.7g/L,维生素B10.3mg/L,硫酸亚铁0.02mg/L,玉米油3ml/L,丝肽粉3g/L,消泡剂40ml/L,胆碱0.6g/L,甜菜碱0.25mg/L,维生素B60.05mg/L。谷氨酸棒杆菌发酵培养方法:将谷氨酸棒杆菌接种到发酵培养基中,菌液体积占发酵培养基体积的15%,氨水调节pH至6.7,溶氧控制在40%,发酵28h;然后将溶氧降低到18%,并向发酵液中流加70%葡萄糖溶液控制残糖为3.8%,继续发酵至64小时终止发酵,整个发酵过程的温度控制在30℃。实施例5一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,它由基础培养基和生长因子组成,各组分在发酵培养基中的含量为:玉米浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产L‑异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,其特征在于:包括基础培养基和生长因子,所述生长因子由胆碱、甜菜碱和维生素B6组成,各成分占发酵培养基的含量为胆碱0.2‑1g/L,甜菜碱0.25‑0.5mg/L,维生素B6 0.05‑0.3mg/L。

【技术特征摘要】
1.一种产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,其特征在于:包括基础培养基和生长因子,所述生长因子由胆碱、甜菜碱和维生素B6组成,各成分占发酵培养基的含量为胆碱0.2-1g/L,甜菜碱0.25-0.5mg/L,维生素B60.05-0.3mg/L。2.如权利要求1所述的产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,其特征在于:所述基础培养基含有以下成分,各成分占发酵培养基的含量为:玉米浆15-25ml/L,葡萄糖240-300g/L,尿素20-25g/L,磷酸氢二钾0.4-0.8g/L,硫酸镁0.6-0.8g/L,维生素B10.2-0.4mg/L,硫酸亚铁0.015-0.03mg/L,玉米油1-5ml/L,丝肽粉2-4g/L,消泡剂30-50ml/L。3.如权利要求2所述的产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌发酵培养基,其特征在于:各成分占发酵培养基的含量为:玉米浆15ml/L,葡萄糖240g/L,尿素25g/L,磷酸氢二钾0.4g/L,硫酸镁0.6g/L,维生素B10.3mg/L,硫酸亚铁0.015mg/L,...

【专利技术属性】
技术研发人员:梅雪臣王炯万坤宋盟军邢盼盼苏海霞李敬刘爱福
申请(专利权)人:武汉远大弘元股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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