[發明專利]一種連續發酵生產長鏈二元酸的方法

有效

• 申請號: 201711264511.4
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN109868295B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 路飛;徐敏;劉修才
• 申請（專利權）人: 上海凱賽生物技術股份有限公司;CIBT美國公司
• 主分類號: C12P7/44
• 分類號: C12P7/44;C12N1/16;C12R1/74
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王瑩;于寶慶

本發明公開了一種連續發酵生產長鏈二元酸的方法；在發酵100?150h后，連續流加底物，同時連續流加含營養鹽的溶液。本發明的方法在不增加任何設備的基礎上保證菌體長期活性，從而保證長鏈二元酸的持續生產，使得長鏈二元酸產率大幅度增加，得率也有所增加。

技術領域

本發明涉及一種連續發酵生產長鏈二元酸的方法。

背景技術

長鏈二元酸(LDCA，HOOC(CH₂)nCOOH，n≥7)應用領域廣泛，以其為原料可以合成特種尼龍(聚酰胺)、高級香料、高檔熱熔膠、耐寒增塑劑、高級潤滑油、高級防銹劑、高級油漆和涂料等。

一般而言，長鏈二元酸可以用化學合成法或生物發酵法生產得到。化學合成方法合成路線長，反應條件嚴格，需要在高溫高壓條件下進行，并且對催化劑要求比較苛刻，因此在工業規模上，以化學法合成的長鏈二元酸品種較少，只有十二碳長鏈二元酸等少數品種。生物發酵法以長鏈烷烴為底物，通過微生物發酵轉化得到長鏈二元酸；其生產過程在常溫、常壓條件下進行，并且可以規模化生產如從C9到C18等多種長鏈二元酸。因此，長鏈二元酸的生物發酵法生產相較于化學合成法而言，其優勢是不言而喻的。

目前，針對生物發酵法生產長鏈二元酸已經有一定的研究基礎。例如，研究初期，通過對油田中篩選得到的生產長鏈二元酸的菌株進行誘變來提高長鏈二元酸的產率；再例如，通過對長鏈二元酸合成過程中的關鍵酶(例如P450單加氧酶、FAO醇氧化酶、FaldDH醛脫氫酶等)的研究來提高長鏈二元酸的產率。國外對長鏈二元酸菌株的研究大多集中在對菌株進行基因改造，通過阻斷或者弱化脂肪酸β氧化相關酶系，強化脂肪酸α-ω氧化酶系來提高產品的產率。在專利報道方面，CN91109895.X、CN98121084.8、CN200310104982.0、CN200410018255.7，CN200610029784.6都提供了微生物發酵生產長鏈二元酸的方法。專利CN201410065873.0與CN201410067073.2公布了利用膜分離菌體進行偶聯發酵生產長鏈二元酸的技術。還有一些報道公開了串罐操作發酵生產長鏈二元酸的方法等。專利CN201510802343.4雖然公開了一種連續發酵生產長鏈二元酸的方法及裝置，但是其發酵液不僅需要增加膜過濾裝置而且與種子罐進行偶聯，通過定期補新鮮的種子液實現連續發酵過程，不僅增加了成本，而且增加了染菌風險。

發明內容

本發明提供一種連續發酵生產長鏈二元酸的方法，本發明的方法在不增加任何設備的基礎上保證菌體長期活性，從而保證長鏈二元酸的持續生產，使得長鏈二元酸產率大幅度增加，得率也有所增加。

本發明的目的之一，一種連續發酵生產長鏈二元酸的方法，在發酵100-150h后，連續流加底物，同時連續流加含營養鹽的溶液。

以下對上述技術方案的進一步優選的技術方案，進行進一步說明。

長鏈二元酸連續發酵的難點之一在于，如何保證在長時間的發酵過程中，保持菌體活性和持續產酸，并保證高的二元酸產酸速度、產量和得率。發明人經過大量研究，發現底物的流加速率和含營養鹽的溶液的流加速率，對菌體活性、二元酸產酸速度、產量和得率等持續產酸的效果，也有積極的作用，保證二者達到一定平衡，能夠實現優異的效果。

本發明的一個優選的技術方案，所述底物的流加速率和所述含營養鹽的溶液的流加速率滿足以下關系：

0.3*V_(底物)+18.5≤V_{(含營養鹽的溶液)}≤0.5*V_(底物)+46

其中，所述V_(底物)為底物的流加速度，所述V_{(含營養鹽的溶液)}為含營養鹽的溶液的流加速度。

本發明的一個優選的技術方案，所述底物的流加速率V_(底物)為2-5mL/L/h。