[發明專利]一種生產聚谷氨酸的方法

無效

• 申請號: 201210219500.5
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102719501A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 喬長晟;張帥;蘭玲峰;李政;蓋麗豐
• 申請（專利權）人: 天津北洋百川生物技術有限公司
• 主分類號: C12P13/02
• 分類號: C12P13/02;C12R1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種生產γ-聚谷氨酸的方法，特別是涉及一種用優化的培養基發酵地衣芽孢桿菌（Bacillus?licheniformis）實現低成本高效生產γ-聚谷氨酸的方法，屬于生物發酵工程領域。?

背景技術：

γ-聚谷氨酸是由D-谷氨酸和L-谷氨酸通過α-氨基和γ-羧基間的酰胺鍵結合而成的一種多功能生物可降解高分子材料。由于γ-聚谷氨酸及其衍生物具有優良的水溶性和吸附性，能徹底被生物降解，對人和動物安全無毒，可以食用等優點，因而可作為保水劑、增稠劑、絮凝劑、重金屬吸附劑、藥物/肥料緩釋劑及藥物載體等，在農業、食品、醫藥、化妝品、環保、合成纖維和涂膜等領域具有廣闊的應用前景。隨著化工合成材料造成的環境污染日益嚴重，開發生物可降解材料在一定程度上替代化學材料已成為整個國際社會的迫切需求。?

聚谷氨酸的制備方法有化學合成、提取和微生物發酵三種方法。微生物發酵法比前兩種方法的生產成本低，生產過程對環境的污染小，所以現在主要采用微生物發酵法生產γ-聚谷氨酸。?

國內外對γ-聚谷氨酸的發酵工藝進行了廣泛的研究，主要以液體深層發酵的培養基配方和培養工藝為主。南京工業大學篩選得一株γ-聚谷氨酸高產菌株Bcillius?subtilis?NX-2，并對液體發酵生產γ-聚谷氨酸做了比較全面的研究，并申請了專利，專利公開號為CN1346891。華中農業大學也進行了γ-聚谷氨酸產生菌的篩選和工藝開發的工作，其菌種和液體生產工藝也已經申請了專利,專利公開號為CN1536071。韓國研究人員在2.5升發酵罐中對Bacillus?licheniformis?ATCC9945a采用流加高密度培養的方法，發酵35小時后可達到35g/L的終產量（Yoon?SH，DO?JH，Lee?SY.Biotechnol.Lett，2000，22:585-588）。Kubota在Osaka?City?University土壤中分離得到的一株Bacillus?subtilis?F201，該菌株在最佳發酵生產條件下可達到50g/L的最高產量，這是文獻報道的最高產量（Kubota?H.Biosci?Biotec?Biochem，1993:1212-1213）。?

在傳統的發酵方法中培養基中需要添加酵母膏以達到高產，添加酵母膏的成本高于添加氨基酸和維生素。同時添加酵母膏給γ-聚谷氨酸的提取增加難度，需要對其進行更復雜的脫色步驟，得到的γ-聚谷氨酸顏色較深。雖然γ-聚谷氨酸的發酵生產取得了較大的進展，但是仍然存在生產成本高、提取困難和得到的產品級別不高等問題。因此，低成本生產γ-聚谷氨酸仍有待進一步研究。?

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用純鹽培養基發酵生產γ-聚谷氨酸的方法，以降低發酵原料成本和提取過程中脫色難度，得到高級別的γ-聚谷氨酸，實現γ-聚谷氨酸的低成本高效生產。?

本發明的技術方案概述如下：?

本發明以優化的發酵培養基培養地衣芽孢桿菌（Bacillus?licheniformis）。菌種來源：發明所用菌種見天津北洋百川生物技術有限公司申請專利名稱為惰性載體固態發酵法生產γ-聚谷氨酸的方法專利，申請號：200910228297。該菌種為地衣芽孢桿菌（Bacillus?licheniformis），現已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種編號CGMCC3336。?

所述的發酵培養基組成如下（g/L）：葡萄糖60~100，谷氨酸鈉60~100，硝酸銨10~30，NaCl?5.0~25，MgSO₄·6H₂O?0.1~2.0，CaCl₂·6H₂O?0.5~2.5，FeSO₄·6H₂O?0.005~0.025，精氨酸0.1~1.5，組氨酸0.1~1.5，蘇氨酸0.1~1.5，蛋氨酸0.1~1.5，膽堿0.05~0.25谷氨酰胺0.1~1.5，吡哆醇0.0005~0.002。?

發酵培養基組成為（g/L）：葡萄糖80，谷氨酸鈉80，硝酸銨18，NaCl?10，MgSO₄·6H₂O0.5，CaCl₂·6H₂O?1.0，FeSO₄·6H₂O?0.01，精氨酸0.44，組氨酸0.26.蘇氨酸0.5，蛋氨酸0.4，膽堿0.1，谷氨酰胺0.5，吡哆醇0.001。?