[發明專利]一種L-賴氨酸的發酵方法

在審

• 申請號: 201410472021.3
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104250659A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 尚海濤;徐斌;楊為華;鄧遠德;張家泉;張雪鋒;穆曉玲
• 申請（專利權）人: 安徽豐原發酵技術工程研究有限公司
• 主分類號: C12P13/08
• 分類號: C12P13/08;C12R1/19;C12R1/13;C12R1/15
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及發酵領域，特別涉及一種L-賴氨酸的發酵方法。

背景技術

L-賴氨酸為堿性必需氨基酸，同時也是人體和動物所不能合成的八種必需氨基酸中最重要的一種，故常稱為第一限制性氨基酸。人體必需通過日常飲食和補品獲得賴氨酸，但由于食物中賴氨酸含量甚低，且在加工過程中易被破壞，造成賴氨酸缺乏。

L-賴氨酸在醫藥工業、食品工業、畜牧飼料等領域都有著廣泛的應用。在谷類為主的食品中添加一定量的L-賴氨酸，可提高其蛋白質的吸收率和營養價值；在飼料中添加L-賴氨酸能夠提高飼料的利用率；在醫藥工業上，L-賴氨酸一般被用作氨基酸輸液，可以作為治療鉛中毒的藥物、利尿的輔助治療劑、血栓預防劑。

賴氨酸多是通過微生物發酵來制備，具體方法為將賴氨酸發酵菌種接種至發酵罐中，并根據發酵罐發酵液的碳源和氮源的殘留量，添加碳源和氮源，以發酵產生賴氨酸。

經檢索發現，公開號為102533891A的發明專利公開了一種可提高終點賴氨酸含量、單罐供酸量和轉化率，即提高賴氨酸產能的方法，所述方法具體包括將賴氨酸發酵菌種接入賴氨酸發酵培養基中，在流加碳源和流加氮源的條件下，進行發酵培養，在發酵培養15小時后，向發酵液中流加營養鹽，所述營養鹽包括氯化鉀、硫酸鎂和硫酸錳。

中國專利CN101104863A公開了一種賴氨酸發酵的方法，該方法包括如下步驟：將菌種從斜面試管到大種子瓶培養9-11小時后移到二級種子罐，種量為0.2-0.3％，培養溫度為38-40℃，培養時間為15-17小時后移入三級種子罐，種量5-6％，培養9-11小時后移入發酵罐中進行發酵，在發酵罐接種后，連續流加糖、流加有機氮源，種量為14-18％，發酵底糖含量。

但目前賴氨酸制備方法的終點賴氨酸含量、總酸量和糖酸轉化率低，生產成本居高不下。因此，需要開發一種新型的賴氨酸的制備方法，以提高賴氨酸的發酵效率，降低賴氨酸的生產成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種L-賴氨酸的發酵方法。

為達到上述的目的，采用如下的技術方案：一種L-賴氨酸的發酵方法，包括以下步驟：將賴氨酸搖瓶種子接入賴氨酸一級種子培養基培養成熟后，再接入賴氨酸二級種子培養基培養，待達到賴氨酸二級種子成熟標準后，接入賴氨酸發酵培養基，在流加碳源和氮源的條件下，進行發酵培養至發酵終點；所述賴氨酸一級種子培養基、賴氨酸二級種子培養基和賴氨酸發酵培養基中的氮源為氯化銨，發酵培養過程中流加的氮源為氯化銨溶液。

本發明中的賴氨酸搖瓶種子選自產賴氨酸大腸桿菌搖瓶種子、產賴氨酸黃色短桿菌搖瓶種子、產賴氨酸谷氨酸棒桿菌搖瓶種子中的一種或幾種。

本發明的中的碳源選用現有技術中的所有碳源，例如木薯液化液、玉米液化液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液、果糖溶液。優選的，以葡萄糖溶液作為碳源。更優選的，以質量體積濃度為50-60％葡萄糖溶液作為碳源。

具體的，本發明L-賴氨酸的發酵方法包括以下步驟：

(1)賴氨酸搖瓶種子接入賴氨酸一級種子培養基在一級種子罐中培養，一級種子罐中氯化銨的初始濃度為8-12g/L，當一級種子液中總糖濃度下降至8-15g/L時，停止培養，得成熟賴氨酸一級種子液；

(2)將成熟賴氨酸一級種子液接入賴氨酸二級種子培養基在二級種子罐中培養，二級種子罐中氯化銨的初始濃度為10-15g/L，當二級種子液中還原糖濃度下降至5-8g/L時，停止培養，得成熟賴氨酸二級種子液；

(3)將成熟賴氨酸二級種子液接入賴氨酸發酵培養基中，在流加葡萄糖溶液和氯化銨溶液的條件下，在發酵罐中發酵培養，發酵罐中的氯化銨初始濃度為9-14g/L，培養40-44小時，得L-賴氨酸。

本發明根據發酵后期不產酸或者產酸較慢來判斷發酵終點，培養40-44小時可以達到發酵終點，優選培養42小時。

具體的，步驟(3)中流加葡萄糖溶液和氯化銨溶液的方法為：發酵培養過程中每2-4h取樣測發酵液的還原糖濃度和氨氮濃度，當發酵液中的還原糖濃度下降至4-8g/L時，開始流加質量體積比為50-60％葡萄糖溶液并維持發酵液的還原糖濃度為4-8g/L，當發酵液中的氨氮濃度下降為1-2g/L時，開始流加質量體積比為25-28％氯化銨溶液并維持發酵液中的氨氮濃度為1-2g/L。優選的，流加流加質量體積比為28％的氯化銨溶液。

上述L-賴氨酸的發酵方法中，總糖濃度、還原糖濃度、氨氮濃度的測定為本領域常規的技術手段，本發明對此不作限定。