[發明專利]一株產α-酮戊二酸的菌株及用其發酵生產α-酮戊二酸的方法

有效

• 申請號: 201210189014.3
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102676438A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王正祥;田康明;周麗;沈微
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/50;C12R1/19
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

1.一株產α-酮戊二酸的菌株，其分類命名為大腸桿菌（Escherichia?coli）B0013-090A，該菌株已保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號CCTCC?NO：M?2012173，動態調控發酵過程，該菌株在添加丙酮酸脫氫酶系輔因子的情況下在好氧培養階段快速生長，在發酵產酸階段菌體生長受限快速合成α-酮戊二酸。

2.用權利要求1所述的產α-酮戊二酸的菌株發酵生產α-酮戊二酸的方法，其特征在于：出發菌株為本發明構建的α-酮戊二酸高產菌株CCTCC?NO：M?2012173，動態調控發酵過程，丙酮酸脫氫酶系輔因子在發酵開始添加，發酵過程中不再添加，丙酮酸脫氫酶系輔因子的添加量為1~200?ng/L；在發酵初期的8~12h內，培養溫度控制在20~30℃，pH維持7.0，初始糖濃度為3%，充分供氧控制溶氧不低于30%，該階段菌體利用葡萄糖快速生長，檢測糖濃度低于0.2%時，停止通氧；之后為厭氧發酵階段，培養溫度控制在37~45℃，pH維持7.2，停止供氧并兩次分批補加葡萄糖至終濃度10%，控制第二次補糖前殘糖不低于1%，該階段菌體利用葡萄糖快速合成α-酮戊二酸；發酵36~48h產α-酮戊二酸水平達到9%，α-酮戊二酸的化學純度達到95%以上，幾乎無其它有機酸產生。

3.根據權利要求2所述的發酵生產α-酮戊二酸的方法，其特征在于：好氧階段菌種較完全的利用葡萄糖快速生長，形成菌體，但不形成各種副產有機酸；厭氧階段菌體保持較高活性，快速利用葡萄糖合成α-酮戊二酸，并幾乎不形成其它有機酸。

4.根據權利要求2所述的發酵生產α-酮戊二酸的方法，其特征在于：發酵過程中多個工藝參數被調控，所涉及到的工藝參數包括：溫度、pH、溶氧、殘糖和丙酮酸脫氫酶系輔因子。

5.根據權利要求2、3、4所述的發酵生產α-酮戊二酸的方法，其特征在于：主要應用于大腸桿菌，但不僅僅局限于大腸桿菌，還應用于芽孢桿菌類細菌、腸桿菌科細菌、或酵母。

6.根據權利要求2、3、4所述的發酵生產α-酮戊二酸的方法，其特征在于：主要應用于代謝葡萄糖合成α-酮戊二酸，但不僅限于此，還能代謝木糖、淀粉水解液、纖維素水解液、糖蜜或生物柴油副產甘油之多種碳源，或用于合成L-乳酸、丙酮酸、蘋果酸、丁二酸、D-丙氨酸之一種。

7.根據權利要求2所述的發酵生產α-酮戊二酸的方法，其特征在于：發酵生產過程全程采用質量濃度25%的Ca(OH)₂調節pH，好氧階段的控制過程不通過測定菌體量而通過檢測殘留葡萄糖的濃度來確定轉厭氧的節點。