[發明專利]一種用于發酵生產長鏈二元酸的發酵培養基及其應用

有效

• 申請號: 201810710814.2
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN110669796B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 徐敏;郝英利;李乃強;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: C12P7/6409
• 分類號: C12P7/6409;C12R1/74;C12R1/72
• 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

本發明涉及一種發酵培養基，特別涉及發酵生產長鏈二元酸用的發酵培養基，本發明還涉及發酵生產長鏈二元酸的方法。一種用于發酵生產長鏈二元酸的發酵培養基，包括：碳源；氮源；無機鹽；微量金屬元素源；生長因子；所述氮源是碳酸氫銨和尿素中的一種或兩種；優選地，所述氮源的濃度為0.5～5g/L。本發明解決了發酵生產長鏈二元酸的污水處理成本高的技術問題。

技術領域

本發明涉及一種發酵培養基，特別涉及發酵生產長鏈二元酸用的發酵培養基，本發明還涉及發酵生產長鏈二元酸的方法。

背景技術

長鏈二元酸有著非常廣泛的用途，以長鏈二元酸為原料可以合成特種尼龍、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。長鏈二元酸通常可以用化學法或生物法來合成。化學法合成路線長，反應需要高溫高壓，對催化劑要求比較苛刻，因此在工業規模上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。而生物法是以長鏈烷烴為底物，通過微生物發酵轉化得到，利用微生物雙末端氧化的特殊功能發酵正構烷烴制取長鏈二元酸。生物法生產長鏈二元酸的一重要優點在于可以使用相同的微生物、相同設備、培養基，通過提供不同底物的方案生產各種不同碳鏈長度的長鏈二元酸，而化學合成法僅能生產單一二元酸。

發酵培養基的原料成本是發酵法生產長鏈二元酸的一重要成本。美國專利US6004784中公開了一種半合成發酵培養基，使用玉米漿和釀造酵母提取物以便降低含有昂貴、高標準化酵母提取物的常規發酵培養基的成本。然而玉米漿和酵母提取物中含有的顆粒物質使得培養基滅菌很難徹底，導致發酵染菌概率增加。另外這些玉米漿和酵母提取物有機氮源成分復雜不明，含有許多不可代謝的可產生顏色的成分，且成分批次間穩定性困難。專利EP1220939B1中公開了一種合成培養基，該培養基利用無機氮源替代玉米漿、酵母提取物等有機氮源，但其使用的無機氮源是硫酸銨，硫酸根離子進入發酵體系，二元酸產物提取出來后，硫酸根離子進入污水處理系統很難除去，大幅增加污水處理成本，不除去會造成環境污染。

公開號CN1394232A、公開日2003年1月29日的中國發明專利申請公開了一種發酵培養基，它含有：(a)可代謝的碳源和能源；(b)無機氮源；(c)磷酸鹽源；(d)至少一種選自堿金屬、堿土金屬、過渡金屬及其混合物組成的組的金屬；和(e)基本上不含顆粒物質和細菌的生物素；該發明的發酵培養基滿足了微生物生長的基本營養物需求，同時將需要應作為廢物處理和產生工藝氣味散發而需要從產物分離的有機和無機成分的添加量減少到最低程度，該發明的的培養基不含顆粒物質，特別適合于在自動培養基制備工藝中的連續滅菌且非常低廉。

另一方面，現有技術中也有報道用尿素或碳酸氫銨作為培養基的單一氮源，但都不是用于發酵生產長鏈二元酸。如公開號CN101492644A、公開日2009年7月29日的中國發明專利申請，公開了一種生物合成¹⁵N標記螺旋藻的培養基，所述培養基中含有碳源、氮源、磷源、無機鹽及微量元素，并且¹⁵N尿素為氮源，以葡萄糖和碳酸氫鈉為碳源。該發明是為了獲得高豐度的¹⁵N標記螺旋藻。

又如申請公布號CN103243135A，申請公布日2013.08.14的中國發明專利申請一種發酵生產普魯蘭多糖的新培養基及生產工藝，培養基配方如下：碳源為蔗糖，蔗糖濃度為60-120g/L，氮源為尿素，尿素濃度為2-4g/L；無機鹽為K₂HPO₄，MgSO₄·7H₂O，FeSO₄·7H₂O，NaCl：2-4g/L，K₂HPO₄濃度為3-10g/L，MgSO₄·7H₂O濃度為0.3-0.5g/L，FeSO₄·7H₂O濃度為25-100mg/L，pH6-7。該發明所用培養基成分明確，發酵后產物成分簡單，降低了后續的提取生產成本。