[發明專利]一種利用生物柴油副產物粗甘油進行高附加值轉化獲得SA的方法在審

申請號：	201710058466.0	申請日：	2017-01-23
公開（公告）號：	CN106591398A	公開（公告）日：	2017-04-26
發明（設計）人：	袁麗霞;孫立潔;陳祥松;吳金勇;姚建銘;朱薇薇	申請（專利權）人：	中國科學院合肥物質科學研究院
主分類號：	C12P19/26	分類號：	C12P19/26;C12R1/19
代理公司：	安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101	代理人：	盧敏,何梅生
地址：	230031 安徽***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種利用生物柴油副產物甘油進行附加值轉化獲得 sa 方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種對廢棄油脂制備生物柴油過程中產生的副產物粗甘油進行高附加值轉化為N-乙酰神經氨酸的方法，屬于生物工程技術及廢棄物資源轉化技術領域。

背景技術

生物柴油具有可再生、無毒、含硫量低等優越性能，作為一種極有發展前景的新能源可部分替代石化柴油，因此越來越受到人們的關注，并得到大力發展。而目前生物柴油生產過程中產生大量的副產物粗甘油，大約每生產1噸生物柴油可產生0.1噸的甘油。有研究學者對粗甘油進行加工提純，做成純度較高的工業用甘油(劉漢勇，化學世界，2009年第三期，174-177頁)，有的利用副產物粗甘油發酵產DHA和EPA(孔秀梅，2012年天津商業大學碩士論文)，也有的利用副產物粗甘油發酵生產1,3-丙二醇(胡秋龍，中國油脂2010年第35卷第10期)等等，粗甘油的深度開發已成為人們的重點研究對象。

N-乙酰神經氨酸，也稱唾液酸(SA)，是細胞膜蛋白的重要組成部分，參與細胞表面多種生理功能，具有提高嬰兒智力和記憶力、抗老年癡呆、抗菌和抗病毒等功能。目前越來越多的受到人們的關注，已經在食品、保健品、化妝品和醫藥等領域得到應用。N-乙酰神經氨酸目前全球需求量很大，且價格較高，如SIGMA公司出售的SA，純度98％的產品的價格為＄1010.0/g，純度99％的產品的價格為＄2695.0/g(sigma官網)。

因此，若能以生物柴油副產物粗甘油為原料，進行高附加值轉化獲得SA，將具有極高的研究價值。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種利用生物柴油副產物粗甘油進行高附加值轉化獲得SA的方法，旨在將粗甘油變廢為寶，獲得屬于高附加值營養品和保健品的N-乙酰神經氨酸，提高SA產量、降低成本，為粗甘油的高附加值轉化利用提供一條新的途徑。

本發明的發明人所在課題組利用基因重組技術研究開發了一種基因工程大腸桿菌(專利號ZL 201310600843.0)，可以葡萄糖或甘油等為底物來發酵產N-乙酰神經氨酸。利用催化酯化制備的生物柴油符合國家BD100的標準，本發明對其產生的副產物粗甘油進行稍加處理，然后加入餐廚廢水，通過上述基因工程菌發酵生產N-乙酰神經氨酸，其產量可達5～10g/L。

本發明解決技術問題，采用如下技術方案：

本發明利用生物柴油副產物粗甘油進行高附加值轉化獲得SA的方法，包括如下步驟：

a、副產物粗甘油的預處理：

將制備得到的生物柴油粗品靜止分層，上層為柴油、下層為副產物粗甘油；

首先將粗甘油與蒸餾水按體積比1:2～4混勻，以降低粗甘油的粘性；然后用酸調節pH至3～5，使粗甘油中的皂化物轉變為游離脂肪酸，靜置分層，使游離脂肪酸從粗甘油中分離出來；再對粗甘油進行40～80℃真空蒸發，除去易揮發性雜質；最后再加入活性炭進行吸附脫色并除雜，活性炭加入量占液體總質量的1％～4％；

b、發酵培養基的配置：

以預處理后的粗甘油作為碳源，加入含銨根離子的氮源，再加入餐廚廢水，使碳源和氮源的質量比為1:1～3:1、甘油含量在10～30g/L；再加入IPTG，使IPTG的質量濃度在1～3％；最后調pH至7.0、高溫滅菌，獲得發酵培養基；

c、種子液制備：首先將活化大腸桿菌基因工程菌接種到LB固體培養基上，培養6～12h；然后接種到LB液體培養基上，繼續培養6～12h，得到二級種子液；

LB固體培養基為：蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，氯化鈉10g/L，瓊脂粉15g/L；

LB液體培養基為：蛋白胨10g/L，酵母浸膏粉5g/L，氯化鈉10g/L。

d、發酵：將二級種子液按照3％～15％的接種量接種到5L步驟b獲得的發酵培養基中，溶氧保持在20％以上，攪拌，維持發酵溫度為35～40℃，進行連續發酵；

e、待底料耗完后，開始補料，保持pH在6.0～7.0，繼續培養60～80h，發酵結束，得產物。