利用丙氨酸母液生产dha的发酵培养基和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用丙氨酸母液生产DHA的发酵培养基，同时涉及一种利用丙氨 酸母液生产DHA的方法。
【背景技术】
[0002] 丙氨酸母液的主要成分是丙氨酸，其浓度可达到132g/L，同时还含有葡萄糖、多种 有机酸和美拉德反应产生的各种色素。所以丙氨酸母液是一种有害无毒的高浓度有机酸性 质的工业废水。随着氨基酸应用范围的逐步扩大以及用量的急剧增加，我国氨基酸生产行 业的建设发展也是越来越快，因此此类工业废水的治理问题也越来越受到人们的重视。目 前我国相关科研单位在氨基酸废水的处理以及再利用方面已经做了大量的工作，主要的方 法是:将废水中的菌体蛋白提取后生产有机无机复混肥、生产饲料酵母蛋白后回收硫酸铵 生产有机无机肥及生产家禽饲料添加剂、生产生物农药、生产生物絮凝剂、形成生物质氢能 源等（任瑞，孟刚，马吉银，宋中普氨基酸生产废水工业化处理现状[J]。发酵科技通讯， 2010,03:39-41.)。然而，这些方法所产生的价值极少。所以需要寻找更好的丙氨酸母液再 利用的途径，将其充分利用并为企业产生更高的收益。
[0003] DHA是人体必须的脂肪酸之一，是大脑、神经、眼等重要组织细胞的重要组成成分 (陈文麟脑黄金及其生物转化的研究进展[J].广州食品工业科技，1995,02:18-21)。但是人 体无法自行合成DHA，必须从外界摄取。传统生产DHA的方式是从深海鱼类的组织中提取 (Simopoulos A P.0mega-3fatty acids in health and disease and in growth and development[J].The American journal of clinical nutrition，1991，54(3):438-463.)，但是鱼类的捕捞受地域、季节、气候以及鱼类种类的影响，很难以保证鱼油品质的稳 定性。而且随着环境污染的加重，鱼油品质也难以保证(Jacobs M N，Santillo D，Johnston P A，et al.Organochlorine residues in fish oil dietary supplements:comparison with industrial grade 〇;118[了].〇161]1〇8卩116代，1998,37(9):1709-1721.)。所以利用微生 物发酵生产DHA具有广阔的前景（Bailey R B，DiMasi D，Hansen J M，et al .Enhanced production of lipids containing polyenoic fatty acid by very high density cultures of eukaryotic microbes in fermentors:U.S.Patent 6,607,900[P].2003-8-19.)〇
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优 点。
[0005] DHA生产的成本主要集中在两个方面，一是发酵设备，二是培养基。而裂殖壶菌培 养基的主要成分是碳源和氮源。其中碳源是葡萄糖，价格低廉，传统的培养基中采用4g/L的 酵母粉和4g/L的大豆蛋白胨作为氮源，成本较高。所以氮源也是培养基成本主要来源。
[0006] 本发明另有一个目的是提供一种用于生产DHA的发酵培养基，本发明的发酵培养 基以丙氨酸制备后产生的丙氨酸母液作为氮源利用，解决了 DHA生产中成本较高的问题。
[0007] 本发明还有一个目的是提供一种用于生产DHA的发酵培养基，本发明中以丙氨酸 生产后产生的废液丙氨酸母液作为生产DHA过程中的氮源，解决了丙氨酸母液中丙氨酸资 源浪费，不能被更好利用以产生较大的经济利益的问题。
[0008] 本发明再有一个目的是提供一种生产DHA的方法，本发明的发酵培养基以丙氨酸 生产后的废液丙氨酸母液中的丙氨酸作为氮源，发酵生产DHA，解决了 DHA生产中成本较高 的问题。
[0009] 为此，本发明提供的技术方案为：
[0010] -种用于生产DHA的发酵培养基，所述发酵培养基以丙氨酸母液中的丙氨酸作为 氮源，其中所述丙氨酸母液为丙氨酸生产工艺中产生的废液。
[0011]优选的是，所述的用于生产DHA的发酵培养基中，所述丙氨酸母液被稀释为在所述 发酵培养基中丙氨酸的终浓度为〇. 132~26.4g/L。
[0012] 较优选的是，所述的用于生产DHA的发酵培养基中，所述发酵培养基中所述丙氨酸 的浓度为0.5~1.5g/L。
[0013] 优选的是，所述的用于生产DHA的发酵培养基中，所述发酵培养基中还包括辅助因 子，所述辅助因子选自酵母粉、大豆蛋白胨、牛肉膏蛋白胨和无机微量元素中的任意一种。
[0014] 较优选的是，所述的用于生产DHA的发酵培养基中，所述辅助因子为所述酵母粉。
[0015] 更优选的是，所述的用于生产DHA的发酵培养基中，所述发酵培养基中所述酵母粉 的浓度为0.1~2g/L。
[0016] 较优选的是，所述的用于生产DHA的发酵培养基中，所述大豆蛋白胨的浓度为0.1 ~2g/L;所述牛肉膏蛋白胨的浓度为0.1~2g/L;所述无机微量元素的浓度为0.05~10mg/ L〇
[0017] 较优选的是，所述的用于生产DHA的发酵培养基中，所述发酵培养基中还含有浓度 为40g/L~120g/L的葡萄糖和质量百分比为20%的无机盐。
[0018] 本发明还提供一种生产DHA的方法，在如上任一所述的发酵培养基中接种能合成 DHA的微生物进行培养，生产DHA。
[0019] 优选的是，所述的生产DHA的方法中，所述能合成DHA的微生物为裂殖壶菌或破囊 壶菌，所述裂殖壶菌或破囊壶菌在所述发酵培养基中的接种量为10%~20%，且在培养过 程中，于温度26°C培养3天。
[0020] 本发明至少包括以下有益效果：
[0021] 本发明就是将氨基酸母液作为DHA生产的氮源，不仅实现氨基酸母液的再利用，而 且大大降低DHA发酵生产的成本。
[0022] 利用本发明的方法，将丙氨酸母液作为唯一氮源，代替传统的氮源生产DHA，可以 将丙氨酸母液中的丙氨酸安全利用，不仅解决了氨基酸生产公司处理丙氨酸母液的难题， 而且大大降低了 DHA的生产成本，摇瓶水平上最终DHA产量就可以达到3.86g/L，具有非常大 的工业应用的潜力。
[0023] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0024]图1为本发明其中一个实施例中辅助因子对菌体生长的影响图。
[0025]图2为本发明其中一个实施例中菌体对葡萄糖的利用曲线图。
[0026 ]图3为本发明其中一个实施例中葡萄糖浓度对发酵产量的影响图。
[0027] 图4为本发明其中一个实施例中丙氨酸母液稀释倍数对发酵产量的影响图。
[0028] 图5为本发明其中一个实施例中酵母粉添加量对发酵产量的影响图。
[0029]图6为本发明其中一个实施例中接种量对发酵产量的影响图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。
[0031] 应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0032] 本发明提供一种用于生产DHA的发酵培养基，所述发酵培养基以丙氨酸母液中的 丙氨酸作为氮源，其中所述丙氨酸母液为丙氨酸生产工艺中产生的废液。利用丙氨酸生产 后产生的丙氨酸母液作为发酵培养基中的唯一氮源，发酵生产DHA，代替传统的氮源生产 DHA，可以将丙氨酸母液中的丙氨酸安全利用，不仅解决了丙氨酸生产公司处理丙氨酸母液 的难题，而且大大降低了 DHA的生产成本，最终DHA产量可以达到3.86g/L，远高于Fan尝试裂 殖壶菌以豆渣为底物所得DHA产量35·3~72·lmg/L(F