[發(fā)明專利]一種豆腐渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法

在審

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• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN112813114A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 馬霞;劉芷含;何艷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應用技術(shù)大學
• 主分類號: C12P13/02
• 分類號: C12P13/02;C12N1/20;C12R1/125
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發(fā)明公開了一種豆腐渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)γ?聚谷氨酸的方法。本發(fā)明的方法包括：首先將枯草芽孢桿菌進行復蘇、活化培養(yǎng)，得到枯草芽孢桿菌種子液；再配制豆腐渣固態(tài)發(fā)酵基料，制成固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基，接種活化的枯草芽孢桿菌種子液，進行發(fā)酵，得到發(fā)酵產(chǎn)物；將發(fā)酵產(chǎn)物分離后提取得到γ?聚谷氨酸。本發(fā)明的發(fā)酵周期短，豆腐渣的利用率高、γ?聚谷氨酸的產(chǎn)率和生產(chǎn)效率高，所生產(chǎn)的γ?聚谷氨酸可廣泛應用于農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥和化工等領域。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種豆腐渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，屬于微生物工程技術(shù)領域。

背景技術(shù)

豆腐渣是大豆加工生產(chǎn)豆?jié){豆腐的主要副產(chǎn)物，其產(chǎn)量很大，且價格低廉。豆腐渣在工業(yè)加工后一般只能作為動物飼料或垃圾處理，盡管其依然含有較高的營養(yǎng)價值，但卻沒有得到較好的利用，造成了資源的浪費和環(huán)境污染。為了提高豆腐渣的利用率，利用微生物將豆腐渣進行發(fā)酵，不僅具有成本低廉，操作簡單，可行性高的優(yōu)點。

γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid，γ-PGA)是以左、右旋光性的谷氨酸為單元體，以γ-位上的酰胺鍵聚合而成同質(zhì)多肽。γ-聚谷氨酸的分子量分布在100kDa到10000kDa之間，具有優(yōu)異的水溶性、超強的吸附性、良好的生物降解性、生物相容性和較低的細胞毒性等特點，可以降解為谷氨酸，是一種優(yōu)良的生物安全環(huán)保型高分子材料。已有研究表明γ-聚谷氨酸及其衍生物由于較好的增稠、保濕、成膜、黏接等功能，已經(jīng)可以應用到化妝品、環(huán)境保護、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、沙漠治理等產(chǎn)業(yè)；其生物安全性和降解性更是使其成為了水凝膠和微膠囊的理想材料之一，被廣泛在醫(yī)藥材料應用。但由于γ-聚谷氨酸產(chǎn)量相對較低，盡管經(jīng)過了菌株的變異分離，產(chǎn)量依然不盡人意，且其分離提純工藝較為復雜，費時費力，γ-聚谷氨酸的應用研究主要還是集中在科研實驗中。尋找操作簡單且成本廉價的生產(chǎn)方法及快速有效的提純方法也是科研人員需要解決的一大問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何利用豆腐渣生產(chǎn)γ-聚谷氨酸解決豆腐渣的利用問題和γ-聚谷氨酸的生產(chǎn)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種豆腐渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法，包括如下步驟：

步驟1：枯草芽孢桿菌進行復蘇、活化培養(yǎng)，得到枯草芽孢桿菌種子液；

步驟2：配制豆腐渣發(fā)酵培養(yǎng)基，接種步驟1得到的枯草芽孢桿菌種子液，進行發(fā)酵，得到豆腐渣發(fā)酵產(chǎn)物；

步驟3：將上述豆腐渣發(fā)酵產(chǎn)物進行分離，提取γ-聚谷氨酸。

優(yōu)選地，所述步驟1具體為：將枯草芽孢菌接種至斜面培養(yǎng)基中復蘇培養(yǎng)，得到菌種，再挑取菌種接種到裝有液體培養(yǎng)基的搖瓶中進行活化培養(yǎng)，得到枯草芽孢桿菌發(fā)酵種子液。

優(yōu)選地，所述斜面培養(yǎng)基的組成包括：LB培養(yǎng)基40g，瓊脂20g，蒸餾水1L，自然pH；所述液體培養(yǎng)基的組成包括：蔗糖30g，牛肉膏10g，谷氨酸鈉30g，MgSO₄·7H₂O 0.25g，K₂HPO₄ 0.5g,CaCl₂ 1g，蒸餾水1L，自然pH。

優(yōu)選地，所述復蘇培養(yǎng)的條件為：溫度37℃，時間24h；所述活化培養(yǎng)的條件為：液體培養(yǎng)基50mL，搖瓶轉(zhuǎn)速220r/min，溫度37℃，時間18h。

優(yōu)選地，所述步驟2中的配制豆腐渣發(fā)酵培養(yǎng)基具體為：將干豆腐渣與蒸餾水按照質(zhì)量比為1:2～4的比例混合后得到豆腐渣發(fā)酵培養(yǎng)基。

優(yōu)選地，所述步驟2中發(fā)酵培養(yǎng)的條件為：接種量2％，溫度37℃，時間24～28h，靜置發(fā)酵。