一种提高L-异亮氨酸发酵产量的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112094873A(43)申请公布日2020.12.18(21)申请号202011300904.8C12R1/15(2006.01)(22)申请日2020.11.19(71)申请人乐康珍泰（天津）生物技术有限公司地址300457天津市滨海新区经济技术开发区洞庭路220号天津国际生物医药联合研究院实验楼13层，S1308申请人天津科技大学(72)发明人徐庆阳李志华熊海波张宁杨柳(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人李蕊(51)Int.Cl.C12P13/06(2006.01)C12N1/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种提高L-异亮氨酸发酵产量的方法(57)摘要本发明提供了一种提高L‑异亮氨酸发酵产量的方法，采用在发酵培养基中添加氨基酸螯合微量元素的方法来提高异亮氨酸产生菌L‑异亮氨酸发酵过程糖酸转化率和产率，所述氨基酸螯合微量元素包括谷氨酸螯合铁、丙氨酸螯合锌、精氨酸螯合钙、谷氨酸螯合铜、谷氨酸螯合锰，金属元素通过与氨基酸螯合反应，即增加了有效氨基酸的营养成分，又增强了微量元素的吸收效果，提高细胞生长速率和细胞活力，进而提高异亮氨酸产量和糖酸转化效率，在不增加额外设备和人力投入的情况下，实现了整个发酵周期的缩短和L‑异亮氨酸产量和转化率的大幅提高，适合于工业化生产。CN112094873ACN112094873A权利要求书1/1页1.一种提高L-异亮氨酸发酵产量的方法，其特征在于：采用异亮氨酸生产菌经发酵获得L-异亮氨酸，在培养基中添加氨基酸螯合微量元素，所述氨基酸螯合微量元素由谷氨酸螯合铁、丙氨酸螯合锌、精氨酸螯合钙、谷氨酸螯合铜和谷氨酸螯合锰组成，其中，谷氨酸螯合铁、丙氨酸螯合锌、精氨酸螯合钙、谷氨酸螯合铜和谷氨酸螯合锰的重量比为：200-300：50-100：100-150：20-40：150-250。2.根据权利要求1所述的提高L-异亮氨酸发酵产量的方法，其特征在于：在发酵培养过程，随葡萄糖流加氨基酸螯合微量元素：谷氨酸螯合铁、丙氨酸螯合锌、精氨酸螯合钙、谷氨酸螯合铜、谷氨酸螯合锰在葡萄糖溶液中的含量分别为200-300mg/L、50-100mg/L、100-150mg/L、20-40mg/L、150-250mg/L，葡萄糖的用量为：发酵初始培养基为30g/L，发酵过程维持葡萄糖浓度为3-5g/L，流加糖浓度为600-700g/L。3.根据权利要求1所述的提高L-异亮氨酸发酵产量的方法，其特征在于：谷氨酸螯合铁、丙氨酸螯合锌、精氨酸螯合钙、谷氨酸螯合铜和谷氨酸螯合锰的重量比为：240-260：70-80：120-140：25-30：180-210。4.根据权利要求2所述的提高L-异亮氨酸发酵产量的方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）谷氨酸棒杆菌从甘油管中活化至培养斜面，之后接入种子培养基中进行种子培养，得到种子液；（2）种子液接入发酵培养基中进行培养，采用分阶段供氧模式控制溶氧：0-20h为30-50%，20-45h为20-40%，控制pH在7.0-7.2，通过流加浓度为600-700g/L的葡萄糖溶液将残糖控制在0.3-0.5%，所述葡萄糖溶液中含有谷氨酸螯合铁、丙氨酸螯合锌、精氨酸螯合钙、谷氨酸螯合铜、谷氨酸螯合锰的含量分别为200-300mg/L、50-100mg/L、100-150mg/L、20-40mg/L、150-250mg/L。5.根据权利要求4所述的提高L-异亮氨酸发酵产量的方法，其特征在于：所述谷氨酸棒杆菌为谷氨酸棒杆菌CGMCC.12153。2CN112094873A说明书1/4页一种提高L-异亮氨酸发酵产量的方法技术领域[0001]本发明涉及发酵法生产氨基酸技术领域，尤其是一种提高L-异亮氨酸发酵产量的方法。背景技术[0002]近年来，随着L-异亮氨酸在医药保健、食品加工和饲料工业中的应用研究不断深入，市场对L-异亮氨酸的需求在不断增长。2019年国内分支链市场的需求量约为5万吨，但异亮氨酸国内生产能力仅为0.4万吨，供需缺口较大，并且年需求量以10%的速率增加。L-异亮氨酸的生产方法主要有：蛋白质水解法、化学合成法、发酵法及酶法。目前，大规模工业化生产L-异亮氨酸只有微生物发酵法。因此，进一步优化L-异亮氨酸的生产工艺具有重要意义。[0003]现阶段，我国L-异亮氨酸生产存在发酵产酸低、转化率低且副产物多等问题。我国L-异亮氨酸产酸水平为35-40g/L，提取率为78-80%。近年来原材料价格的上涨和劳动力成本的提高对L-异亮氨酸发酵法生产带来了挑战，进而限制了L-异亮氨酸的应用。利用谷氨酸帮杆菌发酵异亮氨酸，糖酸转化率为12-15%，较理论值具有较大的提