CN101319235B - 一种添加葡萄糖酸钠提高发酵法生产丙酮酸产量的方法 - Google Patents
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Abstract
一种添加葡萄糖酸钠提高发酵法生产丙酮酸产量的方法,属于发酵制备丙酮酸技术领域。本发明采用在光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)CCTCCM202019,以葡萄糖为底物的好氧发酵期间,发酵到12~16h时,添加10~15g/L葡萄糖酸钠作为混合碳源的策略,使丙酮酸产量提高了11.16%,生产周期也从48h减少到44h。本发明的研究思路,对工业上许多重要发酵产品如有机酸、氨基酸等的生产具有普遍的适用意义。
Description
技术领域
一种添加葡萄糖酸钠提高发酵法生产丙酮酸产量的方法,涉及光滑球拟酵母发酵制备丙酮酸技术领域。
背景技术
丙酮酸又称2-氧代丙酸(2-Oxopropanic acid)、α-酮基丙酸(α-Ketopropionicacid)或乙酰基甲酸(Acetylformic acid),为无色至淡黄色液体,呈醋酸香气和愉快酸味,是最重要的α-氧代羧酸之一。
自从20世纪50年代开始发酵法生产丙酮酸以来,国内外对丙酮酸生物合成的研究越来越深入,涉及菌种选育、营养条件、维生素、溶氧水平、温度控制等各个方面。为了达到丙酮酸产量、转化率、生产强度的高度统一,研究者又通过分子手段引入外源代谢途径,从辅因子工程方面入手研究了丙酮酸生物合成中的能量代谢,并对糖酵解作用作了一些有益的研究。但在通过添加氧化性较强的底物作为碳源,提高胞内辅因子NAD+水平,提高丙酮酸产量及生产强度的方法未见文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种添加葡萄糖酸钠作为碳源的策略提高发酵法生产丙酮酸产量及生产强度的方法。利用本发明能够提高丙酮酸发酵的产量和生产强度。
本发明的技术方案:一种添加葡萄糖酸钠提高发酵法生产丙酮酸产量的方法,利用多重营养缺陷型光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)CCTCC M202019发酵生产丙酮酸的过程中,在发酵到12~16h时,向培养基中添加10~15g/L葡萄糖酸钠作为补充碳源进行发酵。
菌种:光滑球拟酵母(T.glabrata)CCTCC M202019,烟酸、生物素、硫胺素、盐酸吡哆醇4种维生素营养缺陷型菌株,且丙酮酸脱羧酶活性组成型降低,为本实验室选育,主要用于发酵生产丙酮酸。该菌种已申请中国专利,申请号为02113142.2,公开号为CN1392246A。
本发明的有益效果:利用本发明能够有效提高丙酮酸的产量及生产强度,缩短发酵周期。丙酮酸产量由30.83g/L提高到34.27g/L,生产周期由48h缩短到44h。本发明的通过外源添加葡萄糖酸钠提高丙酮酸产量的策略对其它发酵产品的生产具有一定的指导意义。
具体实施方式
本发明所用的菌种为光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)CCTCC M202019,从新鲜斜面上接一环菌入种子培养基(每500mL锥形瓶装50ml培养基),于30℃、200rpm下摇瓶培养24h后,以10%接种量(v/v)接入发酵培养基(每500mL锥形瓶装50mL培养基)于30℃、200rpm下培养48h。
发酵培养基(g/L):葡萄糖100,氯化铵7,KH2PO45,MgSO4·7H2O 0.8,CaCO340(摇瓶时添加),微量元素液10mL,维生素液10mL,pH 5.0,自来水定容。其中,微量元素液:CaCl2·2H2O 2g,FeSO4·7H2O 2g,ZnCl20.5g,MnCl2·4H2O 12g,CuSO4·5H2O 0.05g,2mol/L HCl溶解后定容至1L。维生素液:烟酸80mg,硫胺素0.15mg,吡哆醇40mg,生物素4mg,核黄素10mg,自来水定容至1L。
实施例:在发酵进行到12~16h添加10~15g/L葡萄糖酸钠,继续发酵直到结束。丙酮酸产量由30.83g/L(对照)提高到34.27g/L,生产周期由48h(对照)缩短到44h。发现:(1)菌体迅速增长,与未添加葡萄糖的对照组相比,菌体比生长速率提高了59.6%。(2)发酵周期从48h降为40h;(3)菌体耗糖速度明显加快,与对照组相比较,菌体耗糖速率提高了13.64%。(4)发酵40h时,丙酮酸产量达到最高34.29g/L,比对照组发酵48h的丙酮酸产量高10.05%。(5)丙酮酸生产强度提高了32.81%。
Claims (1)
1.一种添加葡萄糖酸钠提高发酵法生产丙酮酸产量的方法,利用多重营养缺陷型光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)CCTCC M202019发酵生产丙酮酸,从新鲜斜面上接一环菌入种子培养基,每500mL锥形瓶装50mL培养基,于30℃、200rpm下摇瓶培养24h后,以10%接种量(v/v)接入发酵培养基,每500mL锥形瓶装50mL培养基,于30℃、200rpm下培养48h;
发酵培养基g/L:葡萄糖100,氯化铵7,KH2PO4 5,MgSO4·7H2O 0.8,摇瓶时添加CaCO3 40,微量元素液10mL,维生素液10mL,pH 5.0,自来水定容;
其中,微量元素液:CaCl2·2H2O 2g,FeSO4·7H2O 2g,ZnCl2 0.5g,MnCl2·4H2O 12g,CuSO4·5H2O 0.05g,2mol/L HCl溶解后定容至1L;
维生素液:烟酸80mg,硫胺素0.15mg,吡哆醇40mg,生物素4mg,核黄素10mg,自来水定容至1L;
其特征是在发酵生产丙酮酸过程中,在发酵到12~16h时,向培养基中添加10~15g/L葡萄糖酸钠作为补充碳源进行发酵。
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