[發(fā)明專(zhuān)利]一種發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的方法、十六碳二元酸及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910338907.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111850060A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑家偉;趙宏圖;徐敏;劉修才
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司;CIBT美國(guó)公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12P7/64
• 分類(lèi)號(hào): C12P7/64;C12N1/16;C12R1/74;C12R1/72
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉會(huì)景;劉芳

本發(fā)明提供一種發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的方法、十六碳二元酸及其制備方法。其中該發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的方法，包括如下步驟：對(duì)熱帶假絲酵母或者清酒假絲酵母進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，直至得到的種子液在稀釋30倍時(shí)的光密度值OD₆₂₀達(dá)到0.5以上；將種子液接入發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中以0.05％～1.00％的比例向發(fā)酵液中添加吐溫，且在發(fā)酵液稀釋30倍時(shí)的光密度值OD₆₂₀達(dá)到0.6以上時(shí)開(kāi)始加入正十六烷；在上述發(fā)酵過(guò)程中，維持發(fā)酵液的pH值在7以下，得到十六碳二元酸。本發(fā)明提供的發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的方法，能夠提高十六碳二元酸的產(chǎn)率，降低耗堿量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的方法、十六碳二元酸及其制備方法，尤其涉及一種在酸性條件下生物發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的工藝方法。

背景技術(shù)

長(zhǎng)鏈二元酸(又稱(chēng)長(zhǎng)碳鏈二元酸)是碳鏈中含有10個(gè)以上碳原子的脂肪族二羧酸，分子通式為C_nH_2n-2O₄，n≥10。長(zhǎng)鏈二元酸是一類(lèi)用途較為廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，以長(zhǎng)鏈二元酸或其衍生單體為原料，可以合成特級(jí)尼龍、耐寒增塑劑、高檔熱熔膠、粉末涂料、香料等。特別是十六碳二元酸(α,ω-二羧基長(zhǎng)鏈二元酸，簡(jiǎn)稱(chēng)DC₁₆)，可用于合成名貴香料，比如采用十六碳二元酸為原料合成的環(huán)十五酮和麝香酮，是高級(jí)麝香香料，可代替天然麝香配制多種中成藥，療效顯著。

已有研究表明，十六碳二元酸在自然界不單獨(dú)存在，目前多采用化學(xué)合成法或生物發(fā)酵法合成。但是化學(xué)合成法的合成路線(xiàn)較長(zhǎng)，設(shè)備要求較高，且制備過(guò)程存在高耗能、高污染的缺點(diǎn)。生物發(fā)酵法是以正十六烷為底物，通過(guò)微生物特有的氧化能力和微生物胞內(nèi)酶的作用，在常溫常壓下分別氧化正十六烷分子鏈兩端的甲基，生成十六碳二元酸。相較于化學(xué)合成法，生物發(fā)酵法合成工藝較為簡(jiǎn)單，十六碳二元酸的產(chǎn)量也較高，是目前較為常用的合成思路。

現(xiàn)階段的生物發(fā)酵法中，十六碳二元酸主要是在堿性條件下進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)的，如專(zhuān)利CN102115768A和CN 1067725C中記載的方案，微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中pH值高于7.0。而為了將發(fā)酵體系維持在弱堿性，往往需要持續(xù)加入氫氧化鈉等堿性物質(zhì)，不僅耗堿量大，而且極易造成下游污染，污水處理成本也較高。針對(duì)此現(xiàn)狀，專(zhuān)利US 6569670 B2中報(bào)道了在弱酸性條件下生產(chǎn)十六碳二元酸的工藝，但是在低pH值條件下，P450酶的活力較低，代謝緩慢，生產(chǎn)效率低，再加上正十六烷原料的價(jià)格昂貴，導(dǎo)致十六碳二元酸的成本過(guò)高，因此該工藝難以適合工業(yè)化生產(chǎn)。

有鑒于此，開(kāi)發(fā)出一種新的生產(chǎn)工藝，在顯著提高十六碳二元酸產(chǎn)率的同時(shí)，還有效降低耗堿量、減少下游污染，具有非常實(shí)際的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提供一種發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的的方法，不僅能夠顯著提高十六碳二元酸的產(chǎn)率，而且能夠有效降低耗堿量、減少下游污染。

本發(fā)明提供一種十六碳二元酸的制備方法，包括前述發(fā)酵生產(chǎn)十六碳二元酸的方法，該制備方法能夠顯著提高十六碳二元酸的產(chǎn)率、降低耗堿量，并獲得高純度十六碳二元酸。

本發(fā)明提供一種十六碳二元酸，是采用前述制備方法制得。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)酵十六碳二元酸的方法，包括如下步驟：

對(duì)熱帶假絲酵母或者清酒假絲酵母進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，直至得到的種子液在稀釋30倍時(shí)的光密度值OD₆₂₀達(dá)到0.5以上；

將種子液接入發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵進(jìn)行至少15小時(shí)后以0.05％～1.00％的比例向發(fā)酵液中添加吐溫，且在發(fā)酵液稀釋30倍時(shí)的OD₆₂₀值達(dá)到0.6以上時(shí)開(kāi)始加入正十六烷；在上述發(fā)酵過(guò)程中，維持發(fā)酵液的pH值在7以下，得到十六碳二元酸發(fā)酵液。