本发明专利技术涉及一种C19～C21长链二元酸的发酵生产方法。本发明专利技术公开了一种利用热带假丝酵母(Candida tropicalis)10468发酵生产C19～C21长链二元酸的方法，热带假丝酵母(Candida tropicalis)10468能够在高温条件下生长，并且能够将不同碳链长度的C19～C21正烷烃、直链饱和脂肪酸、直链饱和脂肪酸衍生物高效转化为C19～C21长链二元酸，实现高温发酵和C19～C21长链二元酸的高效生产，可在实践中用于C19～C21长链二元酸的发酵生产。
A Fermentation Method for the Production of C19~C21 Long Chain Dibasic Acids
The invention relates to a fermentation production method of C19 - C21 long chain dicarboxylic acid. The invention discloses a method for producing C19-C21 long-chain dicarboxylic acid by fermentation of Candida tropicalis 10468. Candida tropicalis 10468 can grow under high temperature and efficiently convert C19-C21 n-alkanes, straight-chain saturated fatty acids and straight-chain saturated fatty acid derivatives with different carbon chain lengths into C19-C21 long-chain dicarboxylic acid. High temperature fermentation and efficient production of C19-C21 long-chain dicarboxylic acid can be realized, which can be used in the fermentation of C19-C21 long-chain dicarboxylic acid in practice.
【技术实现步骤摘要】
一种C19～C21长链二元酸的发酵生产方法
本专利技术涉及生物技术和生物发酵领域，具体涉及一种C19～C21长链二元酸的发酵生产方法。
技术介绍
长链二元酸是合成香料、尼龙工程塑料、热熔胶、树脂、耐寒性增塑剂、医药和农药等制品的重要原料，其结构式为HOOC(CH2)nCOOH，其中n为≥9的整数。长链二元酸中的十二碳二元酸(DC12)和十四碳二元酸(DC14)分别是合成具有特殊性能和广泛用途的高级尼龙工程塑料——尼龙1212和尼龙1414等的重要原料。十二碳以上的长链二元酸在自然界中不存在，需要人工设计合成。化学法合成十二碳以上的长链二元酸具有反应路线长、反应需要高温高压、对催化剂要求比较苛刻等问题，合成较为困难，因此，在工业规模上的长链二元酸品种较少，目前仅有十二碳长链二元酸等少数品种。利用微生物的特异性底物转化能力，在常温常压下转化正烷烃或脂肪酸生成相应的长链二元酸，是目前长链二元酸生产的研究重点。生物法生产长链二元酸的主要优点在于，可以使用相同的微生物、相同的设备和培养基，通过添加不同的底物生产各种不同碳链长度的长链二元酸，而化学合成法在一次制备过程中仅能生产单一品种的长链二元酸。关于长链二元酸发酵生产的现有技术中，中国专利CN1139659C(公布日为2002年9月18日)公开了一种利用微生物同步发酵正十四烷(nC14)高产十二烷1，12～二羧酸(DC14)的方法，为利用突变株NP～6～5在以C11～C18各种正烷烃为基质的培养基中发酵，发酵的温度控制在27～31℃。中国专利CN1502700A(公布日为2004年6月9日)公开了一种利用微生物氧化C14正烷烃高产α、ω～正长链十四碳二元酸(DCA14)的方法，发酵温度控制在28～35℃。中国专利CN1928100A(公布日为2007年3月14日)公开了一种利用生物合成生产长链α、ω～二羧酸的方法，特别是高产十二碳二元酸(DC12)的方法，其发酵温度控制在26～32℃。中国专利CN101225411A(公布日为2008年7月23日)公开了一种利用生物合成生产长链α、ω～二羧酸的方法，特别是高产C11～C14混合长链二元酸(DCm)的方法，发酵温度控制在26～32℃。在长链二元酸的发酵生产过程中，菌体自身的呼吸代谢作用导致发酵培养物温度的不断上升，尤其在环境温度较高时(如夏天)最为明显。在二元酸工业生产中，为了维持常用的发酵菌株热带假丝酵母的最适发酵温度(29℃～32℃)，需要利用大量冷却水为发酵体系冷却降温，环境温度较高时，用于冷却降温的水也需要预先冷却降温，从而使得二元酸发酵生产的电能消耗、设备投资、人员投入大幅度增加，导致生产成本的增加，并且不利于节能减排。更重要的是，碳链长度超过C18的长链二元酸(如C19、C20和C21)的发酵底物(长链烷烃、脂肪酸及其衍生物)在较低的温度条件下以固体或半固体形式存在，极大地降低了发酵菌株对于发酵底物的利用率，导致发酵的底物转化率较低，C19～C21长链二元酸的产量较低。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种C19～C21长链二元酸的发酵生产方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术利用热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468的耐高温特性以及能够高效转化底物生产C19～C21的长链二元酸的性能，开发了一种适用于C19～C21长链二元酸的高效发酵生产方法。根据热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468的特性、C19～C21的烷烃及其类似物的发酵底物以及C19～C21长链二元酸产物的性质，通过优化发酵生产的温度、底物添加量、各级培养的培养基等发酵生产条件，得到了利用热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468高效发酵生产C19～C21长链二元酸的方法。本专利技术所述的热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468为以长链二元酸生产菌株热带假丝酵母(Candidatropicalis)CATN145(保藏编号为CCTCCNO:M2011192，中国专利CN102839133A)为出发菌株，通过驯化和常规诱变方法进行诱变育种选育得到的一株耐高温热带假丝酵母，该菌株能够在高达41℃的温度条件下正常生长，并且能够在高温条件下高效地转化底物生产长链二元酸。本专利技术所述的热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468已于2017年4月1日进行生物保藏，保藏单位：中国典型培养物保藏中心(地址：中国.武汉.武汉大学)，保藏编号：CCTCCNO:M2017164，分类命名为Candidatropicalis。。首先，本专利技术提供热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468在生产长链二元酸中的应用，所述长链二元酸为C19～C21长链二元酸中的一种或多种。上述热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468在生产长链二元酸中的应用，利用了热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468的功能，因此，热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468或含有热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468的菌剂在发酵生产C19～C21长链二元酸中的一种或多种中的应用，均在本专利技术的保护范围内。具体地，所述应用为利用热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468发酵生产长链二元酸，所述长链二元酸为C19、C20、C21直链饱和二元酸中的一种或多种；所述发酵的温度为29℃～41℃。优选地，所述发酵的温度选自如下温度范围：29～41℃、29.5～41℃、30～41℃、30.5～41℃、31～41℃、31.5～41℃、32～41℃、32.5～41℃、33～41℃、33.5～41℃、34～41℃、34.5～41℃、35～41℃、35.5～41℃、36～41℃、36.5～41℃、37～41℃、37.5～41℃、38～41℃、38.5～41℃、39～41℃、39.5～41℃、40～41℃或40.5～41℃。高温条件有利于发酵底物的溶解，进而有利于提高底物转化率，因此，优选地，所述发酵的温度为33～41℃。进一步地，本专利技术还提供一种长链二元酸的生产方法，其包括发酵热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468或含有所述热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468的菌剂，得到长链二元酸的步骤；所述长链二元酸为C19～C21长链二元酸。本专利技术中，C19～C21长链二元酸即为碳原子数为C19、C20或C21的长链二元酸，即十九碳长链二元酸、二十碳长链二元酸和二十一碳长链二元酸。本专利技术提供的长链二元酸的生产方法中，所述长链二元酸为C19、C20或C21直链饱和二元酸中的一种或多种；所述发酵的温度为29℃～41℃。优选地，所述发酵的温度选自如下温度范围：33～41℃、33.5～41℃、34～41℃、34.5～41℃、35～41℃、35.5～41℃、36～41℃、36.5～41℃、37～41℃、37.5～41℃、38～41℃、38.5～41℃、39～41℃、39.5～41℃、40～41℃或40.5～41℃。本专利技术中，所述发酵的底物为C19本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.热带假丝酵母(Candida tropicalis)10468在生产长链二元酸中的应用，其特征在于，所述长链二元酸为C19～C21长链二元酸中的一种或多种。
【技术特征摘要】
1.热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468在生产长链二元酸中的应用，其特征在于，所述长链二元酸为C19～C21长链二元酸中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用为利用所述的热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468发酵生产长链二元酸，所述长链二元酸为C19、C20或C21直链饱和长链二元酸中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述发酵的温度选自如下温度范围：29～41℃、29.5～41℃、30～41℃、30.5～41℃、31～41℃、31.5～41℃、32～41℃、32.5～41℃、33～41℃、33.5～41℃、34～41℃、34.5～41℃、35～41℃、35.5～41℃、36～41℃、36.5～41℃、37～41℃、37.5～41℃、38～41℃、38.5～41℃、39～41℃、39.5～41℃、40～41℃或40.5～41℃。4.一种长链二元酸的生产方法，其特征在于，包括发酵热带假丝酵母(Candidatropicalis)10468得到长链二元酸的步骤；所述长链二元酸为C19～C21长链二元酸中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述长链二元...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪江林，李葳，李秦佩，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术研发中心有限公司，CIBT美国公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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