[發明專利]一種提高酶制劑發酵轉化率的工藝

無效

• 申請號: 201010169777.2
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN101851614A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 郭鴻飛;周永治;肖光焰;黃榮強
• 申請（專利權）人: 江蘇博立生物制品有限公司
• 主分類號: C12N9/50
• 分類號: C12N9/50;C12N9/26;C12N9/34;C12N9/42;C12R1/125;C12R1/69;C12R1/685;C12R1/885
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明屬于生物化學領域，具體涉及一種提高酶制劑發酵轉化率的方法。

背景技術

酶制劑工業是生物工程的重要組成部分，其應用領域遍及輕工、食品、化工、醫藥衛生、農業以及能源、環境保護等，在國民經濟發展中起到重要作用，產生了巨大的社會和經濟效益。

由于菌株好氧發酵過程中需氧量大，因此酶制劑大規模生產過程需要大量的通風以給微生物供氧，從而提高發酵液中的溶氧水平。現有技術中通常采用提高攪拌速度或提高通風比的方法來增加溶氧水平，也有采用調整不同發酵階段的通風量來滿足菌種不同階段的耗氧。但上述方法仍無法充分滿足酶制劑的大規模生產需求。

發明內容

本發明的目的是在現有技術基礎上，通過將壓縮空氣的含氧量提高后應用于酶制劑的生產，由于氧分壓的提高，溶氧速率得以提高，即使在更小通風比的條件下，也能保障生產菌的需氧量，可使發酵酶活力提高10％以上，發酵周期縮短，同時裝料系數增加。

本發明的目的可以通過以下措施達到：

一種提高酶制劑發酵轉化率的工藝，包括對產酶菌株的菌種培養、好氧發酵培養和酶制劑的提取純化步驟，在好氧發酵培養步驟的發酵罐培養過程中通入富氧無菌空氣，或者在菌種培養步驟的種子罐培養過程和好氧發酵培養步驟的發酵罐培養過程中，通入富氧無菌空氣。

其中富氧無菌空氣的含氧量比壓縮無菌空氣高10％～30％，優選高15％～25％。正常壓縮無菌空氣中氧氣含量在21％左右，故本發明的富氧無菌空氣的含氧量在23.1～27.3％左右，優選24.15～26.25％左右。

酶制劑的大規模生產工藝一般包括將原料(如碳源等)配料制成種子培養基和發酵培養基，選擇合適的產酶菌株，進行斜面菌種培養、搖瓶培養、種子罐培養和發酵罐培養，在種子罐培養和發酵罐培養的過程中進行通風。通入的風來自于經過空壓機壓縮并最終通過空氣凈化處理的高空采風。本發明在空壓機壓縮高空采風時，通過氧氣發生器將氧氣混入高空采風中，最后經過空氣凈化系統最終制成富氧無菌空氣。發酵罐培養所得的發酵液經過絮凝罐絮凝，再經過板框壓濾機壓濾，最后經過超濾濃縮可以得到含酶濃縮液，該含酶濃縮液經過調配、過濾除菌后即可得到酶制劑成品；或者將含酶濃縮液直接噴霧干燥，再經過調配即可制得酶制劑成品。現有技術中針對不同的酶制劑均有不同的詳細的制備方法，本發明與現有技術的區別即主要體現在富氧無菌空氣方面。

本發明適用于各種可以通過好氧發酵制備的酶制劑，例如中性蛋白酶、α-淀粉酶、糖化酶或酸性纖維素酶等，可以采用的菌株例如枯草芽孢桿菌、米曲霉瓦爾、黑曲霉或里氏木霉等。

一般認為通過調節溶氧水平可以影響好氧發酵，發酵時若供氧不足，細胞處于缺氧狀態，生長受到抑制；若供氧過飽和，菌體呼吸加快，菌體細胞代謝始終處于旺盛狀態，亦不利于菌體生長，且容易造成菌體衰老。但現有溶氧的調節集中在調整攪拌速度、通風比和不同發酵階段的通風量方面，本發明通過單純增加壓縮空氣氧氣分壓即可在不調整其他條件的情況下達到保障生產菌的需氧量的目的。在保障需氧的同時，本發明還可以提高發酵酶活力10％以上，在更小的通風比的條件下還可以縮短發酵周期20％左右，同時增加反應罐的裝料系數，提高酶制劑產量50％左右，且在同等條件下噸產品耗電量可以比不采用富氧無菌空氣節省40％左右，極大地提高了能源利用率。

附圖說明

圖1是酶制劑生產工藝流程示意圖。

具體實施方式

以下以采用黑曲霉生產糖化酶為例對本發明進行進一步說明。

斜面培養基：蔗糖30g，NaNO₃?2g，K₂HPO₄?1g，KCl?0.5g，七水硫酸鎂0.5g，七水硫酸亞鐵0.01g，瓊脂20g，蒸餾水1000ml，自然pH。

搖瓶培養基：葡萄糖100g，豆餅粉30g，玉米漿30g，蒸餾水1000ml，自然pH。

種子培養基：玉米淀粉180g，豆餅粉30g，玉米漿30g，蒸餾水1000ml，自然pH。

發酵培養基：玉米淀粉30％，豆餅粉4％，玉米漿4％，(NH₄)₂SO₄0.5％，自然pH。