[發明專利]一種利用水華微藻生物質生產酵母培養基有機氮源的方法

無效

• 申請號: 201110158314.0
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102229895A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 申渝;郭勁松;陳猷鵬
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學;重慶大學
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12N1/18;C12R1/865;C12R1/84;C12R1/645;C12R1/74
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技術領域

本發明涉及一種酵母培養基有機氮的生產方法，屬于微生物培養和發酵工程領域。核心材料是生長在富營養化水體中微藻細胞生物質，采用本發明生產的有機氮源適用于多種常見酵母細胞的培養，可完全替代目前廣泛使用的蛋白胨和酵母粉。?

背景技術

酵母是遺傳學、微生物學和分子生物學研究的重要模式菌種，也是發酵工程研究和發酵工業中應用最為廣泛的工業菌種之一。有機氮源是酵母細胞生長代謝必須的營養成分，因此必須在培養基中添加蛋白胨、牛肉膏和酵母粉等有機氮源組分，才能保證酵母細胞正常生長；工業發酵過程中添加一定的有機氮源將提升工業發酵過程的生產強度和酵母細胞對環境因子的耐受能力。目前使用的各種有機氮源價格昂貴，是培養基主要成本之一；經濟上不具備在工業發酵過程中應用的價值。因此來源豐富、價格低廉的有機氮源將降低酵母細胞培養的成本，滿足工業發酵過程對有機氮源的迫切需求。?

微藻在富營養化水體中大量生長，將進一步惡化水體質量，影響水源地生態環境和居民健康。研究和經驗均表明集中打撈是治理水華和減輕水體富營養化水平的根本途徑。水華微藻細胞內含有較高水平的蛋白質，經過提取加工可以實現資源化利用；避免大量打撈的微藻細胞生物質因處理不當，造成二次污染和資源浪費。?

發明內容

本發明的目的之一是提供一種適合常見酵母細胞培養的廉價有機氮源，降低酵母細胞培養過程的成本。?

本發明的目的之二是提供一種水華微藻細胞生物質的資源化利用方法，將胞內含氮有機物提取、水解之后，加工成有機氮源產品，作為酵母細胞培養的有機氮源。?

本發明所提供的技術方案特征在于：?

(1)采用的原料是來源豐富的水華微藻生物質，經過洗滌─水解─上清脫色─干燥─粉碎的工藝加工之后即可得到產品。

(2)采用(1)所列工藝得到的產品呈黃褐色粉狀，可溶物含量>95%，氮含量高于>7.4%，總氨基酸含量>57%，其中游離氨基酸含量>28%。?

(3)采用(1)所列工藝對微藻生物質中氮元素回收率>65%。?

(4)本發明生產的有機氮源產品適用于多種常見的酵母菌種，可完全替代目前使用的酵母粉和蛋白胨，取得良好的培養效果。?

本發明采用的微藻細胞生物質中包含藍藻和綠藻，具體的種類至少含有銅綠微囊藻、衣藻和螺旋魚腥藻。?

本發明提供的生產工藝中水解步驟使用的處理液為低濃度酸溶液，其中含有鹽酸、硫酸、乙酸、乳酸中一種或多種。?

具體實施方式

1、對本發明的生產工藝路線的進一步描述：水華微藻生物質收集之后用自來水洗滌2-4次，采用過濾進行固液分離；分離后的濕生物質和處理液按1:3的比例在不銹鋼容器內混合、攪拌、加熱，溫度控制在70-95oC，反應時間為2-4小時；過濾分離收集上清液，經過脫色、真空干燥、粉碎即產品。?

2、原料、產品、殘渣中氮含量采用微量凱氏定氮儀測定；產品中游離氨基酸和總氨基酸含量采用氨基酸分析儀(Hitachi?L8900)確定。?

3、以本產品替代標準YPD培養基中蛋白胨和酵母粉，在相同條件下培養釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、畢氏酵母(Pichia?pastoris)、管囊酵母（Pachysolen?tannophilus）、熱帶假絲酵母（Candida?tropicalis），通過比較細胞的生長情況評價產品培養效果。培養基組成如下：?

培養基一：葡萄糖5?g/l，產品D?4g/l；

培養基二：葡萄糖5?g/l，蛋白胨2?g/l，酵母粉2?g/l。

培養條件：150?ml?搖瓶，100轉/分鐘，30?oC，初始pH=5.0。利用比濁法測定OD₆₀₀表征細胞生長情況（如表1所示），表明以本產品為氮源替代蛋白胨和酵母粉，可以取得良好的培養效果。?

表1?產品對常見酵母菌種培養的效果。?