[發明專利]一種發酵生產L-異亮氨酸的方法

在審

• 申請號: 202210128772.8
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114606275A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 穆曉玲;畢從勝;戴嘉;丁飛;秦晴
• 申請（專利權）人: 安徽豐原發酵技術工程研究有限公司
• 主分類號: C12P13/06
• 分類號: C12P13/06;C12N1/20;C12R1/15
• 代理公司: 北京睿陽聯合知識產權代理有限公司 11758
• 代理人: 景鵬;張穎

本發明提供了一種發酵生產L?異亮氨酸的方法。所述方法包括如下步驟：將L?異亮氨酸生產菌的種子液接種至發酵培養基中進行發酵生產L?異亮氨酸；發酵過程中，當發酵液中的殘還原糖含量低于1wt％時，開始流加葡萄糖、硫酸銨和小料，開始流加的0?20h內控制發酵液內殘還原糖含量為1?1.5wt％，銨氮含量為0.15?0.2wt％，葡萄糖與小料的質量比為8?9:1；20h之后控制發酵液內殘還原糖含量為0.5?1wt％，銨氮含量為0.1?0.15wt％，葡萄糖與小料的質量比為10?12:1。本發明提供的方法能夠有效縮短發酵周期，提高發酵終點L?異亮氨酸的產量和轉化率。

技術領域

本發明屬于發酵工程技術領域，具體涉及一種發酵生產L-異亮氨酸的方法。

背景技術

異亮氨酸又稱“異白氨酸”，系統命名為“α-氨基-β-甲基戊酸”，化學式為C₆H₁₃NO₂，是人體必需氨基酸之一，屬于脂肪族中性氨基酸，溶于水，微溶于乙醇。異亮氨酸的作用包括與異亮氨酸和纈氨酸一起合作修復肌肉，控制血糖，并給身體組織提供能量。它還能提高生長激素的產量，并幫助燃燒內臟脂肪，而這些脂肪由于處于身體內部，僅通過節食和鍛煉難以對它們產生有效作用。亮氨酸，異亮氨酸和纈氨酸都是支鏈氨基酸，它們有助于促進訓練后的肌肉恢復。其中異亮氨酸是最有效的一種支鏈氨基酸，可以有效防止肌肉損失，因為它能夠更快地分解轉化為葡萄糖，增加葡萄糖可以防止肌肉組織受損，因此它特別適合健美運動員。由于異亮氨酸很容易轉化為葡萄糖，因此其有助于調節血糖水平。異亮氨酸缺乏的人會出現類似低血糖的癥狀，如頭痛、頭暈、疲勞、抑郁、精神錯亂和易怒等。

目前，L-異亮氨酸生產方法有提取法、化學合成法和發酵法三類。由于提取法和化學合成法存在生產的L-異亮氨酸與它的異構體分離困難、原料來源受限制、生產成本高、污染環境等問題，因此不適合工業化生產。而發酵法條件溫和、環境友好、產品質量穩定，已成為生產L-異亮氨酸最主要的方法。

在L-異亮氨酸微生物發酵生產過程中，菌種、培養條件等因素均會影響L-異亮氨酸的產量。現有的發酵生產L-異亮氨酸的方法通常存在發酵周期長、產酸率低的問題。因此，優化發酵培養工藝，以提高L-異亮氨酸的產量，對L-異亮氨酸行業的發展具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種發酵生產L-異亮氨酸的方法。與現有技術相比，該方法能夠有效縮短發酵周期，提高發酵終點L-異亮氨酸的產量和轉化率。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種發酵生產L-異亮氨酸的方法，所述方法包括如下步驟：

將L-異亮氨酸生產菌的種子液接種至發酵培養基中進行發酵生產L-異亮氨酸；

發酵過程中，當發酵液中的殘還原糖含量低于1wt％時，開始流加葡萄糖、硫酸銨和小料，開始流加的0-20h內控制發酵液內殘還原糖含量為1-1.5wt％，銨氮含量為0.15-0.2wt％，流加葡萄糖與小料的質量比為8-9:1；20h之后控制發酵液內殘還原糖含量為0.5-1.0wt％，銨氮含量為0.1-0.15wt％，流加葡萄糖與小料的質量比為10-12:1；

所述小料包括如下組分：硫酸鋅0.6-0.7g/L、硫酸鎂0.4-0.6g/L、磷酸二氫鉀0.4-0.6g/L、磷酸氫二鉀0.4-0.6g/L和V_B3 10-12mg/L，溶劑為水。

本發明中，開始流加葡萄糖、硫酸銨和小料后，前20h內和20h后，殘還原糖含量具有相同的端點值1wt％，銨氮含量具有相同的端點值0.15wt％，本領域技術人員不應將其理解為本發明包含了“在開始流加葡萄糖、硫酸銨和小料后，殘還原糖含量全程維持為1wt％，和/或銨氮含量全程維持為0.15wt％”的技術方案，這是因為實際發酵過程中物料的濃度是動態變化的，其只能在一定范圍內波動，而不能始終保持為一確定的值。