[發明專利]高生長及產酸速率的D-乳酸生產菌及應用

在審

• 申請號: 201310414127.3
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN104419657A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 劉經偉;何冰芳;方曉江;孫家奪;吳斌;柏中中;陳韶輝;楊愛武;柏基業
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化揚子石油化工有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/56;C12R1/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李慧惠;楊思捷

技術領域

本發明涉及一株高生長及產酸速率的D-乳酸生產菌及其應用，屬有機酸發酵生產領域。?

背景技術

D-乳酸是一種重要的手性中間體和有機合成原料，廣泛應用于化工、高效低毒農藥及除草劑、化妝品等領域。近年來，高光學純度的D-乳酸因其在提高聚乳酸材料性能方面的實際應用而得到了較多的關注。目前D-乳酸的生產方法主要包括化學合成法、酶法和微生物發酵法。與化學合成法和酶法相比，微生物發酵法具有原料來源廣泛、生產成本低和環境友好等優點，已成為全世界近90%手性乳酸生產所采用的方法。2006年，Tanaka等以脫脂米糠為原料，利用Lactobacillus?delbrueckii?IFO3202發酵生產D-乳酸，發酵36h，D-乳酸最高產量達28g/L，光學純度達97.5%（Tanaka?T,?Hoshina?M,?Tanabe?S,?et?al.?Production?of?D-lactic?acid?from?defatted?rice?bran?by?simultaneous?saccharification?and?fermentation.?Bioresource?Technology，2006年，97卷211~217頁）。中國專利CN200610097453.6公開了一種組合發酵生產D-乳酸的工藝，產酸75~131g/L。南京工業大學何冰芳等利用離子束誘變技術，選育獲得一株穩定高產菌株Sporolactobacillus?sp.?Y2-8，其D-乳酸的最高產量達143.6g/L（ZL200810098908.5）。2011年，許平等報道了以花生粕為氮源，利用菌株Sporolactobacillus?inulinus?CASD補料半連續發酵生產D-乳酸，其最高產量達到207g/L（Wang?LM,?Zhao?B,?Li?FS,?et?al.?Highly?efficient?production?of?D-lactate?by?Sporolactobacillus?sp.?CASD?with?simultaneous?enzymatic?hydrolysis?of?peanut?meal.?Applied?Microbiology?Biotechnology,?2011年89卷1009~1017頁）。然而與L-乳酸生產相比，目前D-乳酸在發酵菌種的多樣性及發酵水平方面仍具有較大的差距，因此進一步改良D-乳酸的生產菌株，尤其是進一步提高菌株的發酵速率對于推動D-乳酸工業的發展及擴大D-乳酸應用領域具有重要的意義。?

發明內容

本發明涉及一株優良的芽孢乳桿菌及其在制備D-乳酸中的應用。?

具體地，本發明涉及一株高生長及產酸速率的D-乳酸生產菌，已于2012年12月6日保藏于中國典型培養物保藏中心（中國，武漢，武漢大學），其分類命名為芽孢乳桿菌（Sporolactobacillussp.）BS1-5，保藏登記號為CCTCC?No.?M2012516，其更具體地分類為菊糖芽孢乳桿菌（Sporolactobacillus?inulinus）。?

本發明提供了芽孢乳桿菌BS1-5在D-乳酸生產中的應用。?

在一個實施方案中，本發明提供了芽孢乳桿菌BS1-5在縮短D-乳酸發酵時間中的應用。?

在一個實施方案中，本發明提供了芽孢乳桿菌BS1-5在提高D-乳酸產量中的應用。?

在一個實施方案中，本發明提供了芽孢乳桿菌BS1-5在提高D-乳酸產酸速率中的應用。?

本發明提供了一種生產D-乳酸的方法，其包括將芽孢乳桿菌BS1-5進行培養和發酵后獲得D-乳酸。?

本發明提供了一種生產D-乳酸的方法，其包括以下步驟：?

1）平板培養：將芽孢桿菌BS1-5接種至平板培養基厭氧培養，培養溫度30~45℃，培養時間20~48h；

2）種子培養：將經步驟1）平板培養的芽孢桿菌接種至種子培養基厭氧培養，培養溫度30~45℃，培養時間12~24h；

3）發酵產酸：將步驟2）獲得的種子培養液接種至發酵培養基中進行發酵產酸，接種量為3%~15%，發酵溫度30~45℃，以總流速0.05~0.2L/min量通入氮氣，采用中和劑將發酵體系pH控制在4.5~7.0。