本发明属于微生物及发酵工程技术领域,具体涉及一种提高缬氨酸产量的方法。
背景技术:
l-缬氨酸是人和动物机体所必需的八种氨基酸之一,与亮氨酸、异亮氨酸同属于三种支链氨基酸,在生理上具有多种调节功能,在人类生命代谢中具有重要的地位,其除用于一般营养型膳食配制以外,还大量用于生产各类复合氨基酸制剂,在医疗方面具有极为广泛的应用。l-缬氨酸是药用氨基酸原料中用量最大的品种之一。目前来看,l-缬氨酸主要利用谷氨酸棒状杆菌进行微生物发酵生产,此生产方式具有成本低、条件温和以及可大规模生产等优点,是非常经济的一种生产方法。因此,利用微生物发酵法生产缬氨酸具有重要意义。
采用微生物发酵法生产缬氨酸时,所使用的菌株为谷氨酸棒杆菌诱变株,该菌株生长缓慢,发酵周期长,产酸速率较慢,因此,提高菌体生长速度,缩短发酵生产周期,加快产酸速率是亟待解决的问题。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于提供一种提高缬氨酸产量的方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种提高缬氨酸产量的方法,通过流加氯化胆碱提高缬氨酸产量,具体步骤如下:
(1)在发酵的常规培养基底物中加入0.5—1.5g/l的蛋氨酸添加物,经过48h—52h发酵培养,验证最终产酸变化;
(2)在发酵的常规培养基底物中加入0.5—1.5g/l的氯化胆碱添加物,经过48h—52h发酵培养,验证最终产酸变化;
(3)在发酵的常规培养基底物中加入0.5—1.5g/l的蛋氨酸添加物与0.5—1.5g/l的氯化胆碱添加物进行配比,经过48h—52h发酵培养,验证最终产酸变化;
(4)在常规发酵过程中,随糖流加浓度为0.5—1.5g/l的氯化胆碱,经过48h—52h的发酵培养,验证最终产酸变化;
(5)在发酵的常规培养基底物中加入0.5—1.5g/l的蛋氨酸添加物与0.5—1.5g/l的氯化胆碱添加物进行配比,且同时随糖流加浓度为0.5—1.5g/l的氯化胆碱,经过48h—52h的发酵培养,验证最终产酸变化。
优选的,上述提高缬氨酸产量的方法,所述步骤(1)中在发酵的常规培养基底物中加入1g/l的蛋氨酸添加物进行发酵,最终产酸提升了3—5g/l。
优选的,上述提高缬氨酸产量的方法,所述步骤(2)中在发酵的常规培养基底物中加入1g/l的氯化胆碱添加物进行发酵,最终产酸提升了7—8g/l。
优选的,上述提高缬氨酸产量的方法,所述步骤(3)中在发酵的常规培养基底物中加入1g/l的蛋氨酸添加物与1g/l的氯化胆碱添加物进行发酵,最终产酸提升了9—10g/l。
优选的,上述提高缬氨酸产量的方法,所述步骤(4)中在常规发酵过程中,随糖流加浓度为1g/l的氯化胆碱进行发酵,最终产酸提升了3—5g/l。
优选的,上述提高缬氨酸产量的方法,所述步骤(5)中在发酵的常规培养基底物中加入1g/l的蛋氨酸添加物与1g/l的氯化胆碱添加物进行配比,且同时随糖流加浓度为1g/l的氯化胆碱的80%的葡萄糖溶液进行发酵,最终产酸提高了10—15g/l。
上述常规培养基底物是指以葡萄糖为主要碳源,配以玉米浆、豆粕水解液、镁盐、磷盐以及铁、锰等微量元素和其它生长因子的常用发酵培养基。
本发明结构有如下有益效果:
上述提高缬氨酸产量的方法,将蛋氨酸与氯化胆碱进行优化配比之后加入发酵底物中,同时在发酵过程中随糖流加一定浓度的氯化胆碱,使发酵液环境在具有一定浓度的氯化胆碱的情况下维持,为菌体生长和产酸提供足够的活性甲基,同时维持菌体活力,提高菌体的产酸能力。
具体实施方式
为进一步说明本发明,现通过具体实施实例对本发明进行详细阐述。
实施例1
缬氨酸的发酵培养时,葡萄糖初始添加量为80g/l,蛋氨酸初始添加量为1g/l,当培养基中葡萄糖耗至10g/l左右时,开始流加80%葡萄糖溶液,使培养基中残糖浓度保持在10-15g/l;发酵过程中温度为32℃,通过流加25%氨水维持ph在7.0-7.2,通过调节转速和通风将溶氧控制在20%左右。发酵52h,缬氨酸最终产量从80g/l提高到83g/l。
实施例2
缬氨酸的发酵培养时,葡萄糖初始添加量为80g/l,氯化胆碱初始添加量为1g/l。当培养基中葡萄糖耗至10g/l左右时,开始流加80%葡萄糖溶液,使培养基中残糖浓度保持在10-15g/l;发酵过程中温度为32℃,通过流加25%氨水维持ph在7.0-7.2,通过调节转速和通风将溶氧控制在20%左右。发酵52h,缬氨酸最终产量从80g/l提高到85g/l。
实施例3
缬氨酸的发酵培养时,葡萄糖初始添加量为80g/l,氯化胆碱与蛋氨酸初始添加量皆为1g/l。当培养基中葡萄糖耗至10g/l左右时,开始流加80%葡萄糖溶液,使培养基中残糖浓度保持在10-15g/l;发酵过程中温度为32℃,通过流加25%氨水维持ph在7.0-7.2,通过调节转速和通风将溶氧控制在20%左右。发酵52h,缬氨酸最终产量从80g/l提高到90g/l。
实施例4
缬氨酸的发酵培养时,葡萄糖初始添加量为80g/l。当培养基中葡萄糖耗至10g/l左右时,开始流加含有1g/l氯化胆碱(相对于初始发酵液体积而言)的80%葡萄糖溶液,使培养基中残糖浓度保持在10-15g/l;发酵过程中温度为32℃,通过流加25%氨水维持ph在7.0-7.2,通过调节转速和通风将溶氧控制在20%左右。发酵52h,缬氨酸最终产量从80g/l提高到83g/l。
实施例5
缬氨酸的发酵培养时,葡萄糖初始添加量为80g/l,氯化胆碱与蛋氨酸初始添加量皆为1g/l。当培养基中葡萄糖耗至10g/l左右时,开始流加含有1g/l氯化胆碱(相对于初始发酵液体积而言)的80%葡萄糖溶液,使培养基中残糖浓度保持在10-15g/l;发酵过程中温度为32℃,通过流加25%氨水维持ph在7.0-7.2,通过调节转速和通风将溶氧控制在20%左右。发酵52h,缬氨酸最终产量从80g/l提高到98g/l。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。