专利名称：添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法
技术领域：
本发明属于甘油制备技术领域。特别涉及采用耐高渗酵母发酵生产甘油过程中的一种添加两性霉素发酵液提高发酵甘油浓度的方法。
背景技术：
发酵法生产甘油源于第一次世界大战期间，当时德国需要大量甘油制造炸药，首先发明了向酵母发酵醪液中添加亚硫酸盐生产甘油的工艺，并建厂进行大批量生产。由于该工艺不合理、环境污染严重、生产水平低、生产成本高未能继续进行生产，战后就停止了。之后，许多国家特别是发达国家对发酵甘油的研究十分重视，进行了大量的实验研究工作，但因发酵产率低、成本高，难以大规模工业化生产。随着甘油需求量的日益增加，五十年代中期，研究者开发出了利用耐高渗酵母在高糖浓度和通气的条件下发酵生产高浓度甘油的工艺。该工艺与常规发酵产品的生产工艺过程相似，与添加亚硫酸盐的发酵工艺相比，基本不造成环境污染，发酵液中的甘油含量有了较大的提高，因而受到人们的高度青睐。
用耐高渗酵母发酵甘油，其细胞膜透性影响底物和产物的运输，而细胞膜的结构又影响了细胞膜透性。在文献1).Son Tran-Dinh，Martine Herve，OdetteLebourguais，Muriel Jerome and Jaime Wietzerbin，1991，Effects ofamphotericin B on the glucose metabolism in Saccharomyces cerevisiae cells，European Journal of Biochemistry，197(1)271-279)和文献2).H.Ramos，A.Attias de Murciano，B.E.Cohen and J.Bolard，1989，The polyene antibioticamphotericin B acts as a Ca2+ionophore in sterol-containing liposomes，Biochimica et Biophysica Acta，982303-306.和文献3).Wilfred N.Arnoldand Brenda P.Johnson，1982，Effects of polyenes，Detergents，and OtherPotential Membrane Perturbants on an Osmotolerent Yeast，Saccharomycesrouxii，Applied and Environmental Microbiology，43(2)311-318分别报道了两性霉素对细胞膜透性的影响。利用两性霉素与细胞膜脂质成分结合形成膜分子通道，可改善细胞的膜透性，提高发酵产物的浓度。然而，由于两性霉素药用级试剂价格昂贵，在工业化生产中使用会增加生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法。其特征在于在耐高渗酵母发酵甘油的过程中，添加两性霉素发酵液来改善耐高渗酵母细胞的膜透性，调节渗透压，使胞内甘油分泌到胞外，进而提高发酵甘油的浓度。具体实施过程是在三角瓶中添加50-100ml的甘油发酵培养基，接入体积百分比5-10％的耐高渗酵母菌种，在温度30-35℃、摇床转速140-160r/min下发酵生产甘油，同时，在甘油发酵过程中，在0-％小时之间加入体积百分比0.5-2％的两性霉素发酵液继续进行甘油发酵。
所述发酵生产甘油的培养基成份包括斜面培养基组成为葡萄糖20％，玉米浆0.3％，尿素0.3％，琼脂2％，pH4.0-4.5、种子培养基组成为葡萄糖10％，玉米浆0.4％，尿素0.3％，pH4.0-4.5和发酵培养基组成为葡萄糖30％，玉米浆0.25％，尿素0.25％，pH4.0-4.5；以上各培养基均于110℃，灭菌20分钟。
所述发酵生产甘油的菌种为耐高渗酵母。
所述添加两性霉素发酵液发酵生产的培养基成分包括斜面培养基组成为酵母提取物5g、葡萄糖5g、CaCO30.05g、K2HPO40.25g、琼脂7.8g、pH7.2-7.4、种子培养基组成为酵母提取物5g、葡萄糖5g、CaCO30.05g、pH7.2-7.4和发酵培养基组成为葡萄糖25g、蛋白胨5g、CaCO30.5g、MnCl2·4H2O0.005g、FeSO4·7H2O0.005g、pH7.2-7.4。以上各培养基均于110℃，灭菌20分钟。
所述添加两性霉素发酵液发酵生产的菌种为结节链霉菌。
所述添加两性霉素发酵液发酵生产的温度为28-30℃，摇床转速为220-250r/min。
本发明的有益效果是添加两性霉素发酵液后可增加发酵甘油的浓度。该工艺过程简单、易于控制、成本较低。易于实现工业化应用。
具体实施例方式
本发明为添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法。在耐高渗酵母发酵甘油的过程中，添加两性霉素发酵液来改善耐高渗酵母细胞的膜透性，调节渗透压，使胞内甘油分泌到胞外，进而提高发酵甘油的浓度。具体实施过程是在三角瓶中添加50-100ml的甘油发酵培养基，接入体积百分比5-10％的耐高渗酵母菌种，在温度30-35℃、摇床转速140-160r/min下发酵生产甘油，同时，在甘油发酵过程中，在0-96小时之间加入体积百分比0.5-2％的两性霉素发酵液继续进行甘油发酵。发酵生产甘油的菌种为耐高渗酵母。发酵生产甘油的培养基包括斜面培养基为葡萄糖20％，玉米浆0.3％，尿素0.3％，琼脂2％，pH4.0-4.5、种子培养基为葡萄糖10％，玉米浆0.4％，尿素0.3％，pH4.0-4.5和发酵培养基为葡萄糖30％，玉米浆0.25％，尿素0.25％，pH4.0-4.5；以上各培养基均于110℃，灭菌20分钟。
上述添加两性霉素发酵液的发酵生产的培养基成分包括斜面培养基组成为酵母提取物5g、葡萄糖5g、CaCO30.05g、K2HPO40.25g、琼脂7.8g、pH7.2-7.4、种子培养基组成为酵母提取物5g、葡萄糖5g、CaCO30.05g、pH7.2-7.4和发酵培养基组成为葡萄糖25g、蛋白胨5g、CaCO30.5g、MnCl2·4H2O0.005g、FeSO4·7H2O0.005g、pH7.2-7.4。以上各培养基均于110℃，灭菌20分钟。发酵生产接入结节链霉菌菌种，再在温度为28-30℃，摇床转速为220-250r/min下发酵生产。
下面再举实施例对本发明予以进一步说明。
实施例1将50ml甘油发酵培养基置于三角瓶中，接5ml的耐高渗酵母菌种，在温度35℃，摇床转速160r/min下发酵培养至24小时，加入0.25ml的两性霉素发酵液继续发酵培养至36小时，与不添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度相比，添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度增加了41％。
实施例2将50ml甘油发酵培养基置于三角瓶中，接5ml的耐高渗酵母菌种，在温度34℃，摇床转速160r/min下发酵培养至24小时，加入0.5ml的两性霉素发酵液继续发酵培养至72小时，与不添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度相比，添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度增加了43％。
实施例3将50ml甘油发酵培养基置于三角瓶中，接5ml的耐高渗酵母菌种，在温度33℃，摇床转速160r/min下发酵培养至24小时，加入1ml的两性霉素发酵液继续发酵培养至36小时，与不添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度相比，添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度增加了34％。
实施例4将50ml甘油发酵培养基置于三角瓶中，接5ml的耐高渗酵母菌种，在温度32℃，摇床转速160r/min下发酵培养至24小时，加入0.5ml的两性霉素发酵液继续发酵培养至60小时，与不添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度相比，添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度增加了55％。
实施例5将50ml甘油发酵培养基置于三角瓶中，接5ml的耐高渗酵母菌种，在温度30℃，摇床转速160r/min下发酵培养至60小时，加入0.5ml的两性霉素发酵液继续发酵培养至96小时，与不添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度相比，添加两性霉素发酵液的发酵甘油浓度增加了13％。
权利要求
1.一种添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法，其特征在于在耐高渗酵母发酵甘油的过程中，添加两性霉素发酵液来改善耐高渗酵母细胞的膜透性，调节渗透压，使胞内甘油分泌到胞外，进而提高发酵甘油的浓度；具体实施过程是在三角瓶中添加50-100ml的甘油发酵培养基，接入体积百分比5-10％的耐高渗酵母菌种，在温度30-35℃、摇床转速140-160r/min下发酵生产甘油，同时，在甘油发酵过程中，在0-96小时之间加入体积百分比0.5-2％的两性霉素发酵液继续进行甘油发酵。
2.根据权利要求1所述添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法，其特征在于所述发酵生产甘油的培养基包括斜面培养基组成为葡萄糖20％，玉米浆0.3％，尿素0.3％，琼脂2％，pH4.0-4.5、种子培养基组成为葡萄糖10％，玉米浆0.4％，尿素0.3％，pH4.0-4.5和发酵培养基组成为葡萄糖30％，玉米浆0.25％，尿素0.25％，pH4.0-4.5；以上各培养基均于110℃，灭菌20分钟。
3.根据权利要求1所述添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法，其特征在于所述发酵生产甘油的菌种为耐高渗酵母。
4.根据权利要求1所述添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法，其特征在于所述两性霉素发酵液的发酵生产的培养基成分包括斜面培养基组成为酵母提取物5g、葡萄糖5g、CaCO30.05g、K2HPO40.25g、琼脂7.8g、pH7.2-7.4、种子培养基组成为酵母提取物5g、葡萄糖5g、CaCO30.05g、pH7.2-7.4和发酵培养基组成为葡萄糖25g、蛋白胨5g、CaCO30.5g、MnCl2·4H2O0.005g、FeSO4·7H2O0.005g、pH7.2-7.4；以上各培养基均于110℃，灭菌20分钟。
5.根据权利要求4所述添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法，其特征在于所述两性霉素发酵液的发酵生产的菌种为结节链霉菌。
6.根据权利要求4所述添加两性霉素发酵液提高耐高渗酵母发酵甘油浓度的方法，其特征在于所述两性霉素发酵液的发酵生产的温度为28-30℃，摇床转速为220-250r/min。
全文摘要
本发明公开了属于甘油制备技术领域一种添加两性霉素发酵液提高发酵甘油浓度的方法。在甘油发酵培养基中接入耐高渗酵母菌种，同时，在甘油发酵过程中，加入两性霉素发酵液继续进行甘油发酵。添加两性霉素发酵液改善了耐高渗酵母细胞的膜透性，调节渗透压，使胞内甘油分泌到胞外，进而提高发酵甘油的浓度10－90％。该工艺过程简单、易于控制、成本较低。易于实现工业化应用。
文档编号C12P7/20GK1528908SQ20031010027
公开日2004年9月15日 申请日期2003年10月17日 优先权日2003年10月17日
发明者张建安, 杨燕鸥, 刘德华, 谢东明, 杨海荣 申请人:清华大学, 中国科学院过程工程研究所