[發(fā)明專利]一種通過添加關鍵生長因子以提高丁二酸產(chǎn)量的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010106892.5
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101717797A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 姜岷;白雪飛;李建;楊卓娜;韋萍;歐陽平凱
• 申請（專利權）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: C12P7/46
• 分類號: C12P7/46;C12R1/01
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 樊文紅

技術領域

本發(fā)明具體涉及一種通過添加關鍵生長因子以提高丁二酸產(chǎn)量的方法，屬于發(fā)酵工 程領域。

背景技術

在丁二酸的生物法制備中，適合生產(chǎn)丁二酸的微生物主要為真菌和細菌，但是由于 真菌發(fā)酵分離和純化困難且產(chǎn)量較低，因此更多的丁二酸發(fā)酵研究集中在細菌上，特別 是瘤胃微生物。瘤胃微生物屬于化能異樣型微生物，其營養(yǎng)要求復雜，除了需要可發(fā)酵 性碳水化合物和氮源外，還必須提供某些無機鹽和微量元素以作為其生理活性物質(zhì)的組 成或生理活性作用的調(diào)節(jié)物。酵母膏、蛋白胨等物質(zhì)正是因為其富含多種維生素、氨基 酸以及微量元素而被廣泛用于微生物的發(fā)酵中，但在諸多生長因子中，往往只有一種或 少數(shù)幾種關鍵的因子對菌體的生長以及丁二酸的合成起著決定性作用。

一方面，《APPLIED?AND?ENVIRONMENTAL?MICROBIOLOGY》，2005，71(11)： 6651～6656中報道，對于菌株琥珀酸放線桿菌Actinobacillus?succinogenes?130Z(ATCC 55618)，谷氨酸、半胱氨酸和甲硫氨酸這三種氨基酸對于菌體的生長代謝影響顯著，但 是并沒有考慮到其他生長因子對于菌體生長產(chǎn)酸的影響，所以其結論與分析具有片面 性。若能綜合考慮氨基酸、維生素以及金屬微量元素對菌體的影響，便能更加全面地對 關鍵生長因子的影響進行分析。

另一方面，在利用廉價氮源進行發(fā)酵制備丁二酸的報道中，其氮源替代效果并不理 想，原因很有可能因為所選的廉價氮源中影響菌體生長代謝的關鍵生長因子其種類和含 量不能滿足菌體的需求。若能通過向廉價氮源中補充相應的關鍵生長因子，以解除或減 弱廉價氮源用于發(fā)酵制備丁二酸受到的限制，便可以提高丁二酸產(chǎn)量以及氮源的利用 率，更好地實現(xiàn)氮源的替換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術目的是考察關鍵生長因子對丁二酸發(fā)酵的影響，并通過向氮源中補充 相應的關鍵生長因子，以降低昂貴氮源的用量，解除或減弱廉價氮源用于發(fā)酵制備丁二 酸受到的限制，便可以提高丁二酸產(chǎn)量以及氮源的利用率，更好地實現(xiàn)氮源的替換。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的技術目的，本發(fā)明的技術方案為：

一種通過添加關鍵生長因子以提高丁二酸產(chǎn)量的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)確定產(chǎn)丁二酸微生物對應的關鍵生長因子；

(2)向微生物發(fā)酵培養(yǎng)基的氮源中補充相應的關鍵因子中的一種或其組合，再發(fā) 酵產(chǎn)丁二酸。

其中，步驟(1)的具體方法為：

將多種供試氨基酸配成缺少其中某一種的其他氨基酸混合液，供試維生素、金屬鹽 分別配成各自所含種類完全的混合液，滅菌后一一添加至只含有磷酸緩沖鹽的培養(yǎng)基 中，考察缺少對應的這一種氨基酸后對于微生物菌體發(fā)酵的影響，篩選出影響顯著的關 鍵氨基酸，并用同樣的方法篩選出影響顯著的關鍵維生素與金屬鹽，即確定出該微生物 的關鍵生長因子。

本發(fā)明所述的關鍵生長因子為通過實驗所得到的顯著影響菌體生長代謝的一種或 多種氨基酸、維生素、金屬微量元素等。

本發(fā)明所述的丁二酸產(chǎn)生菌包括現(xiàn)有技術中任何厭氧發(fā)酵產(chǎn)丁二酸的微生物菌種。

本發(fā)明所述的各種氨基酸、維生素滅菌方法包括高壓滅菌、過濾除菌等實驗室常規(guī) 滅菌方法。

本發(fā)明所述的步驟(2)中氮源包括昂貴氮源或廉價氮源：

本發(fā)明所述的昂貴氮源包括酵母抽提物、蛋白胨等價格昂貴，營養(yǎng)物質(zhì)豐富的可以 作為氮源用于丁二酸發(fā)酵制備的物質(zhì)；

本發(fā)明所述的廉價氮源包括酵母廢棄細胞的水解液、豆粕水解液、糖蜜等價格低廉 的可以作為有機或無機氮源用于丁二酸發(fā)酵制備的物質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果在于：

利用本發(fā)明的方法，從諸多營養(yǎng)成分中篩選出關鍵的生長因子，向不同種類氮源中 補充相應的關鍵生長因子后與以相同總氮含量的酵母粉為氮源的培養(yǎng)基在完全相同的 發(fā)酵條件下進行丁二酸的發(fā)酵制備，證明關鍵生長因子確實影響著發(fā)酵效果，且向少量 昂貴氮源或廉價氮源中補充相應的關鍵因子后能夠提高丁二酸的產(chǎn)量，卻減少了昂貴氮 源的用量，降低了成本，并解除或減弱了廉價氮源用于發(fā)酵制備丁二酸受到的限制，提 高了廉價氮源用于發(fā)酵制備丁二酸的利用率，能夠替代一部分酵母粉、蛋白胨等昂貴的 氮源。

具體實施方式

以下實施例對本發(fā)明做了詳細說明，但對本發(fā)明的應用并無限制。

實施例1