专利名称：一种采用两阶段pH控制发酵生产α-酮戊二酸的方法
—种采用两阶段pH控制发酵生产α -酮戊二酸的方法技术领域
本发明属于生物工程领域，涉及发酵过程控制，特别是一种两阶段pH控制策略，应用于α-酮戊二酸的发酵法生产。
背景技术：
α -酮戊二酸(a -Ketoglutaric acid, a -KG)，也称 2_ 氧代戊二酸或 α -羰基戊二酸，是分子式为C5H6O5、相对分子质量为146.1的白色或微黄色的结晶。作为三羧酸循环(TCA)和氨基酸代谢的重要中间产物之一，α -酮戊二酸参与生物体内氨基酸、维生素和有机酸的合成及能量代谢。迄今为止，α-酮戊二酸已被广泛应用于化工、食品、医药、日化等领域，由此可见，该化合物具有非常广泛的应用前景。其化学结构式为:
权利要求
1.一种采用两阶段PH控制发酵生产α-酮戊二酸的方法，其特征在于:以谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)GKG_047为生产菌株,采用两阶段pH控制,发酵前期以NH3 -H2O调节pH在7.0 7.2，待菌株由生长型转变至产酸型后用NaOH调节，pH仍维持在 7.0 7.2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体如下:以谷氨酸棒状杆菌为出发菌株，接种至活化斜面，32°C培养12 14h后，用接种环刮取斜面菌种接种至种子培养基，32°C，200rpm培养7 8h ;按10%的接种量转接至装有发酵培养基的发酵罐中，34°C，溶氧维持在30以上，用NH3.H2O调节pH使其维持在7.0 7.2之间，开始发酵；待发酵液中的细胞形态开始转变，由生长型细胞转变为产酸型细胞时，将NH3.H2O替换成质量浓度为20% 25%的NaOH, pH依然维持在7.0 7.2之间。
3.根据权利要求书2所述的方法，其特征是: ⑴斜面培养基成分( g/L)计:蛋白胨10，酵母粉5，NaC12.5，琼脂30，pH7.0 7.2 ; ⑵种子培养基成分:口服葡萄糖25g/L，玉米浆45mL/L，豆柏水解液30mL/L，K2HPO4.3Η202.2g/L，MgSO4.7H200.9g/L，NH3N036g/L，尿素 3g/L ； ⑶液体发酵培养基成分:口服葡萄糖80g/L, Na2HPO4.12Η203.85g/L，VB10.4mg/L,MgSO4.7H202, MnS045mg/L, FeS045mg/L, ZnS045mg/L, KCl 1.333g/L，玉米浆 3mL/L，糖蜜 1.lg/L,豆柏水解液10mL/L。
4.根据权利要求书1、2或3所述的方法，其特征在于:长菌阶段菌种利用葡萄糖快速生长，形成菌体，不形成各种副产物有机酸，转型后的产酸阶段，菌体保持较高活性，利用葡萄糖合成α-酮戊二酸，几乎不形成其他有机酸。
5.根据权利要求书1、2或3所述的方法，其特征在于所述的谷氨酸棒状杆菌可用芽孢杆菌类细菌、肠杆菌科细菌或酵母类真菌替换。
全文摘要
一种采用两阶段pH控制发酵生产α-酮戊二酸的方法，该方法以谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)GKG-047为生产菌株，保藏编号为CGMCCNO.5481，利用两阶段控制发酵pH手段，使其在发酵液中大量积累α-酮戊二酸。长菌阶段用NH3·H2O流加调节pH在7.0~7.2，产酸阶段用质量浓度为20%~25%的NaOH溶液代替NH3·H2O流加调节发酵液pH，维持pH在7.0~7.2，控制无机氮源供应，发酵40h，α-酮戊二酸产量为42.5g/L。
文档编号C12P7/50GK103146770SQ201310097260
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者陈宁, 吴瑞方, 徐庆阳, 谢希贤, 刘淑云 申请人:天津科技大学