[發明專利]一種以乙醇為過渡碳源的雙菌分步發酵產單細胞蛋白的方法

在審

• 申請號: 201811165441.1
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109136118A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 朱均均;伍陸;李歡;徐勇;李鑫;余世袁
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12R1/84;C12R1/72
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一種以乙醇為過渡碳源的雙菌分步發酵產單細胞蛋白的方法，以混糖為碳源，以樹干畢赤酵母為發酵菌株，發酵制備出樹干畢赤酵母單細胞蛋白和含有乙醇的發酵液，然后向發酵液中加入產朊假絲酵母，發酵制備出產朊假絲酵母單細胞蛋白。本發明采用乙醇為中間過渡碳源，雙菌分步發酵生產單細胞蛋白，結果發現，雙菌分步發酵能夠較好解決混菌共發酵情況下兩種菌體之間相互抑制的問題，與產朊假絲酵母和樹干畢赤酵母單菌發酵相比，雙菌分步發酵的粗蛋白生產速率提升較為明顯，分別提高了102.72％和38.41％。

技術領域

本發明涉及農業廢棄物生物轉化生產單細胞蛋白(飼料蛋白)和生產其它生物產品等技術領域，具體涉及一種以乙醇為過渡碳源的雙菌分步發酵產單細胞蛋白的方法。

技術背景

20世紀以來，隨著科技不斷發展，人類在享受科技所帶來的便利的同時，也面臨著種種考驗。能源緊缺、氣候變化和環境污染三大問題日益嚴重，其中能源問題尤為緊迫，如何開發利用可再生的新能源成為各國研究的重點之一。與此同時，在傳統的飼料蛋白行業，原有的飼料產量也已滿足不了養殖需求，并且原有飼料的生產消耗大量糧食，在能源短缺的背景下，單細胞蛋白飼料孕育而出。

單細胞蛋白(Single Cell Protein，SCP)是指工廠化大規模培養的、作為人類食品和動物飼料的蛋白質來源的酵母、細菌、放線菌、霉菌、藻類和高等真菌等微生物的干細胞。目前，單細胞蛋白主要用于飼料工業，酵母菌是目前生產SCP的微生物類群中最受到關注的一類，也是應用于工業化生產最廣泛的一類。酵母蛋白含量高達60％，含有多種氨基酸，維生素含量豐富。常見的酵母有啤酒酵母和假絲酵母。通過查閱飼料添加劑品種目錄(2013版)，樹干畢赤酵母和產朊假絲酵母可以作為單細胞蛋白生產菌株。

發明內容

發明目的：針對產朊假絲酵母以混糖(葡萄糖和木糖)為碳源發酵單細胞蛋白時，由于碳源分解代謝以及Crabtree效應的影響，產朊假絲酵母優先利用葡萄糖生成乙醇，其次利用自身所產生的乙醇，最后再利用木糖，導致碳源利用效率不高和發酵周期過長的問題，本發明的目的是提供一種以乙醇為過渡碳源的雙菌分步發酵產單細胞蛋白的方法，以此希望提高多種碳源情況下碳源的利用效率，提高單細胞蛋白的產量。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種以乙醇為過渡碳源的雙菌分步發酵產單細胞蛋白的方法，以混糖為碳源，以樹干畢赤酵母為發酵菌株，發酵制備出樹干畢赤酵母單細胞蛋白和含有乙醇的發酵液，然后向發酵液中加入產朊假絲酵母，發酵制備出產朊假絲酵母單細胞蛋白。

所述的以乙醇為過渡碳源的雙菌分步發酵產單細胞蛋白的方法，包括以下步驟：

(1)向碳源為葡萄糖與木糖組成的混糖的發酵培養基中，接種活化后的樹干畢赤酵母恒溫搖床培養發酵24～36h；發酵液離心得到樹干畢赤酵母菌體和含乙醇的上清液；

(2)向步驟(1)中的上清液添加必要的營養元素，滅菌后接種活化后的產朊假絲酵母，恒溫搖床培養發酵不少于60h；

(3)收集全部過程中所產生的菌體，洗滌后干燥，獲得單細胞蛋白。

步驟(1)中，混糖中，葡萄糖濃度為40g/L，木糖濃度為10g/L。

步驟(1)中，樹干畢赤酵母活化36h并增殖一輪(24h)后接入發酵，接入樹干畢赤酵母初始OD₆₀₀值為10。

步驟(1)中，樹干畢赤酵母發酵24h后，離心得到的沉淀經洗滌、烘干后作為單細胞蛋白；而離心得到的含有乙醇的上清液用于產朊假絲酵母生產單細胞蛋白。

步驟(2)中，產朊假絲酵母活化24h并增殖一輪(24h)后接入發酵，接入產朊假絲酵母初始OD₆₀₀值為3.5。

步驟(2)中，產朊假絲酵母發酵60h后結束發酵。