[發明專利]一種制備L-丙氨酸的方法

有效

• 申請號: 201710294839.4
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107058414B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 黃建坡;劉煥書;孟成;張培紅;徐龍;苗位云;郭治遠
• 申請（專利權）人: 淮北新旗氨基酸有限公司
• 主分類號: C12P13/06
• 分類號: C12P13/06;C12N1/20;C12R1/225
• 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

本發明涉及一種制備L?丙氨酸的方法，其為，在利用葡萄糖濃度為110?125g/L的葡萄糖培養基對德氏乳桿菌突變菌株Lds.0108進行培養的過程中，當發酵液中殘糖含量低于50g/L時，向發酵液中補加與種子液濃度相同的新鮮種子液，繼續培養至發酵結束。本方法操作簡單易行，可以提高L?丙氨酸的發酵水平，降低殘糖含量，縮短發酵周期，提高轉化率。

技術領域

本發明屬于微生物發酵技術領域，具體涉及一種用于制備L-丙氨酸的方法。

背景技術

L-丙氨酸是人體血液中含量最高的氨基酸，具有廣泛的用途。L-丙氨酸具有獨特的改善風味的效果，食品和飲料中添加L-丙氨酸可以明顯提高食品和飲料中蛋白質的利用率，從而改善有機酸的酸味；L-丙氨酸是一種很好的利尿藥，是生產維生素B6及L-氨基丙醇的主要原料；另外添加L-丙氨酸還可以提高聚乳酸的性能。

目前，工業上大多采用酶法生產L-丙氨酸，即通過富含L-天冬氨酸-β-脫羧酶活力的微生物細胞催化L-天冬氨酸而得到。酶法轉化工藝的特點是酶活力高，設備投資小，提取工藝簡單，但主要原料L-天冬氨酸價格波動太大，不能保證常年穩定生產。近年來，出現了以葡萄糖為主要原料、厭氧直接發酵生產L-丙酸的方法，隨著L-丙氨酸含量的不斷積累，殘糖含量逐漸降低，但是當殘糖降低到一定程度時，菌種的代謝能力下降，致使發酵周期延長，殘糖不能進一步消耗，發酵轉化率難以進一步提高，造成后提取困難，生產成本增加。因此開發出一種能夠有效提高L-丙氨酸發酵水平的方法具有現實意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備L-丙氨酸的方法，其為：在利用葡萄糖濃度為110-125g/L的葡萄糖培養基對德氏乳桿菌突變菌株Lds.0108進行培養的過程中，當發酵液中殘糖含量低于50g/L時，向發酵液中補加與種子液濃度相同的新鮮種子液，繼續培養至發酵結束。

考慮到微生物培養的特殊性和實驗誤差，上述與種子液相同的新鮮種子液是指二者的制備方法相同，且二者的OD值的大小差別在0.5以內。

本發明所用的菌種為：Lds.0108，保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏號：CCTCCNO：M2013361。

當發酵進行到后期時，營養成分大大消耗，各種次級代謝產物逐漸積累，對參與反應的各種酶的活力產生了不利影響，菌種的代謝活力降低，發酵液中的營養成分減少，此時，向處于發酵后期的發酵液中加入新鮮的種子液，由于新鮮種子液中菌種處于對數生長期，菌種的代謝活力強，營養成分高，參與代謝反應的酶活力較高，因此在其它發酵條件不變的情況下，L-丙氨酸的發酵水平得到提高，殘糖降低，轉化率提高，發酵周期縮短，從而降低了生成成本。

優選的，當發酵液中殘糖含量為30-45g/L時，向發酵液中補加與種子液濃度相同的新鮮種子液。當殘糖含量在這個范圍內時，發酵液中的營養成分逐漸減少，菌種的代謝活力逐漸降低，及時補加新鮮種子液，可以最大限度地提高轉化率。

優選的，補加的新鮮種子液的體積占補加后發酵液總體積的1.5％-3.0％。若補加的新鮮種子液太少，則菌種數量較少，酶活力不夠，達不到預期效果；若補加的新鮮種子液太多，則占用較多發酵罐體積，同時造成不必要的浪費。

優選的，所述新鮮種子液OD值為4.0-8.0。此時新鮮種子液中菌種處于對數生長期，菌種的代謝活力強，營養成分高，參與代謝反應的酶活力較高。

優選的，每升所述葡萄糖培養基中，包括葡萄糖110-125g，Na₂HPO₄·12H₂O 20g，KH₂PO₄ 2.0g，NaCl 0.5g，MgSO₄·7H₂O 0.2g，微量無機鹽溶液10ml/L，余量為純化水；