CN107760735A - 一种从电渗析淡水中分离l‑谷氨酸的方法 - Google Patents

一种从电渗析淡水中分离l‑谷氨酸的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107760735A
CN107760735A CN201711328519.2A CN201711328519A CN107760735A CN 107760735 A CN107760735 A CN 107760735A CN 201711328519 A CN201711328519 A CN 201711328519A CN 107760735 A CN107760735 A CN 107760735A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aspartic acid
pidolidone
beta
alanine
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711328519.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴聪
李娟�
曾庆国
袁劲松
刘均忠
焦庆才
章平
肖国安
胡家艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Xinshengyuan Biological Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hubei Xinshengyuan Biological Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Xinshengyuan Biological Engineering Co Ltd filed Critical Hubei Xinshengyuan Biological Engineering Co Ltd
Priority to CN201711328519.2A priority Critical patent/CN107760735A/zh
Publication of CN107760735A publication Critical patent/CN107760735A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/14—Glutamic acid; Glutamine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/06—Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/20—Aspartic acid; Asparagine

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明提供了一种从电渗析淡水中分离L‑谷氨酸的方法。所述方法按下列步骤进行：1、菌种的培养；2、进行酶促反应；3、制备L‑谷氨酸。本发明采用酶法分离两种性质相近的酸性氨基酸，底物专一性强，反应条件温和，解决了两种混合酸性氨基酸高效分离的难题，酶法转化分离的过程充分利用了廉价的生物资源，具有原料来源丰富，生产成本低，实施效果突出，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种从电渗析淡水中分离L-谷氨酸的方法
技术领域
本发明涉及到生物工程领域，具体涉及一种从电渗析淡水中分离L-谷氨酸的方法。
背景技术
L-谷氨酸在食品工业中广泛使用，例如在调味剂生产中作为原料。目前通常使用具有产L-谷氨酸能力的棒状杆菌发酵获得，现已实现大规模工业化生产。
L-丙氨酸是人体内的一种非必需氨基酸，在医药行业，L-丙氨酸是很多复合氨基酸注射液的主要成分之一；在食品行业中，L-丙氨酸作为一种营养附剂以及人工甜味剂，不仅可以提高食品及饮料中的蛋白质利用率，还可以改善很多人工甜味剂的味感，使甜度增效。目前L-丙氨酸生产的主要方法包括以L-天冬氨酸为底物的酶转化法以及以葡萄糖为原料的厌氧微生物发酵法等。厌氧微生物发酵法由于其原料廉价、培养基成分简单、能耗低等优点，较酶法成本更加低廉，但由于微生物发酵过程中会产生其他的代谢产物如色素、有机酸、大分子多糖与蛋白等，因此其提取过程较酶法更加复杂。
β-丙氨酸是合成泛酸的前体，泛酸是B族维生素的一种，构成辅酶A的一部分，对于各种组织的内源代谢能量交换都很重要。随着对β-丙氨酸认识的逐渐加深，β-丙氨酸在医药、食品、化妆品、饲料等领域应用日益广泛，对β-丙氨酸的市场需求也在不断增长，因此β-丙氨酸具有广泛的应用前景和开发价值。目前根据文献报道β-丙氨酸的制备方法主要有化学合成法和酶法。化学合成法工艺条件要求苛刻，易发生副反应，工业化生产和环保治理难度大，生产成本高。酶法有腈降解酶法和天冬氨酸-α-脱羧酶法，腈降解酶法活性低，应用价值不大；天冬氨-α-脱羧酶法是以L-天冬氨酸为原料、天冬氨酸-α-脱羧酶为催化剂的一步生化反应，其设备简单、反应条件温和、酶活力高、反应速度快、专一性强。
角蛋白酸水解法分离提取各种氨基酸仍是目前制备L-氨基酸的主要方法之一。角蛋白酸水解液提取L-胱氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸和L-精氨酸后的母液，仍含有十余种天然氨基酸，如果对母液进行浓缩则得到膏状物，不利于母液后续利用。经电渗析处理后，母液中的其他中性氨基酸如L-丝氨酸、L-苏氨酸等富集至电渗析浓水中，可进一步浓缩利用，而母液中的酸性氨基酸如L-谷氨酸、L-天冬氨酸随盐富集至电渗析淡水中。此电渗析淡水经浓缩脱盐处理后富含L-谷氨酸和L-天冬氨酸，是一种重要的生物资源，且来源广泛，如果能综合利用则是一项变废为宝的绿色生产工艺。但由于L-谷氨酸和L-天冬氨酸理化性质接近，实现两者完全有效的分离还是一个亟待解决的问题。
角蛋白酸水解液提取L-胱氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸和L-精氨酸后，母液再经电渗析处理，电渗析淡水中富集的L-谷氨酸和L-天冬氨酸是一种廉价的、来源广泛的生物资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种从电渗析淡水中分离L-谷氨酸的方法。
本发明的设计思想是以电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液为原料，加入高活性的天冬氨酸-β-脱羧酶或天冬氨酸-a-脱羧酶进行酶促反应，利用等电点结晶和离子交换树脂相结合的方法分离得到L-谷氨酸，同时得到附加值较高的L-丙氨酸或β-丙氨酸。
本发明以电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液为原料，加入高活性的天冬氨酸-β-脱羧酶或天冬氨酸-a-脱羧酶，利用酶法转化的方法分离两种理化性质相近的酸性氨基酸，在得到L-谷氨酸的同时，得到附加值较高的L-丙氨酸或β-丙氨酸，大大降低了生产成本，具有重大突出效果和工业化价值。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来达到：
一种从电渗析淡水中分离L-谷氨酸的方法，其特征在于：所述方法按以下步骤进行：
一种从电渗析淡水中分离L-谷氨酸的方法，其特征在于：所述方法按下列步骤进行：
1、菌种的培养：将具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的徳阿昆哈假单胞菌Pseudomonas dacunhae或具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum放入培养基中，在温度为37℃条件下振荡培养，振荡时间为14-18小时，在转速为400r/min的离心设备中离心15分钟，得到高活性的天冬氨酸-β-脱羧酶或天冬氨酸-α-脱羧酶，培养基包括如下组分：玉米浆1.0-4.0g/ml、蛋白质水解物0.5 g/ml、牛肉膏0.5-2 g/ml、麦芽糖0.5-1.0 g/ml、乳糖0.5-1.0 g/ml、葡萄糖1.0 g/ml、蔗糖0.5 g/ml、果糖1.0 g/ml、蛋白胨1.0-2.0 g/ml、豆饼水解液3.0 g/ml、酵母膏1.0-1.5 g/ml、
NaCl 0.5 g/ml、KH2PO4 0.04-0.5 g/ml、MgSO4•7H2O 0.03-0.05 g/ml，培养基中的pH控制在7.2，培养基中总碳源的质量浓度为1-20 g/L，总碳源的质量浓度为1-20 g/L；
2、进行酶促反应：从电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液为原料，经浓缩除盐后，用质量百分比浓度为30%的盐酸调节pH至5-8，L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为50-200g/L，L-谷氨酸和L-天冬氨酸的质量比为20:80-80:20，加入高活性的天冬氨酸-β-脱羧酶湿菌体或其粗酶液，或加入天冬氨酸-a-脱羧酶湿菌体或其粗酶液，再加入质量浓度为0.1-1g/L的活性剂，在30～50℃条件下进行酶促反应；
3、制备L-谷氨酸：将步骤2所得的转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色，真空抽滤，利用等电点结晶和离子交换树脂相结合的方法，分离获得L-谷氨酸，用质量比浓度为2.5-3.0%的氨水洗脱饱和吸附柱，同时得到L-丙氨酸或β-丙氨酸。
所述步骤2所述表面活性剂为吐温80、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）或TritonX100。
与现有技术相比，本发明的积极效果为：
1、本发明采用酶法分离两种性质相近的酸性氨基酸，底物专一性强，反应条件温和，解决了两种混合酸性氨基酸高效分离的难题；
2、本发明利用的徳阿昆哈假单胞菌来源的天冬氨酸-β-脱羧酶或谷氨酸棒杆菌来源的天冬氨酸-α-脱羧酶，酶法催化效率高，L-天冬氨酸摩尔转化率达到99%以上；
3、转化产物L-丙氨酸或β-丙氨酸与L-谷氨酸理化性质差异大，用等电点方法即可分离，工艺流程简单，利于工业化生产；
4、酶法转化分离的过程充分利用了廉价的生物资源，具有原料来源丰富，生产成本低，实施效果突出，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
以面结合实施例进一步对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例一
1、菌种的培育：将徳阿昆哈假单胞菌在1000 mL培养基中37℃振荡培养15 小时，4000r/min离心15 min，得具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿细胞15 g，培养基配方为（g/mL）：玉米浆4.0%，蛋白质水解物0.5%，牛肉膏0.5%，麦芽糖1.0%，乳糖0.5%，NaCl 0.5%，KH2PO40.5%，MgSO4•7H2O 0.05%，培养基中的pH 值控制在7.2。
2、进行酶促反应：取电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液，经浓缩除盐后用质量百分比浓度为30%的盐酸调pH值至 5.0，定容至1000 mL，其中L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为50 g/L，L-谷氨酸与L-天冬氨酸质量比为20:80，加入具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿菌体15 g，再加入质量浓度为0.1 g/L的吐温80，在50℃条件下酶促反应3 小时，反应结束后取样检测转化液中L-丙氨酸质量浓度为26.5 g/L，对L-天冬氨酸摩尔转化率为99%。
3、制备L-谷氨酸：将转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色、真空抽滤，滤液浓缩至有少量固体析出，用浓度为6 mol/L的盐酸调至pH值至 3.0，搅拌冷却结晶，抽滤、用少量冰水洗涤晶体，干燥后得L-谷氨酸8.82 g，收率88.2%，比旋光= +31.8o（c=10，2 mol/L盐酸），滤液和洗水合并，稀释后通过732型阳离子交换树脂柱分离，用质量百分比浓度为3%的氨水洗脱L-丙氨酸饱和吸附柱，收集含L-丙氨酸的洗脱液300 mL，活性炭脱色后真空浓缩至80 ml，趁热加入二倍体积95%乙醇，室温冷却结晶，抽滤、烘干得固体L-丙氨酸21.74 g，收率82%，比旋光= +14.3o（c=10，6 mol/L盐酸）。
实施例二
1、菌种的培育：将徳阿昆哈假单胞菌在1000 mL培养基中37℃振荡培养14 小时，4000r/min离心15 min，得具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿细胞13 g，培养基配方为（g/mL）：玉米浆1.0%，NaCl 0.5%，KH2PO4 0.05%，MgSO4•7H2O 0.03%，牛肉膏2%，葡萄糖1%，麦芽糖0.5%，培养基中的pH 值控制在7.2。
2、进行酶促反应：取电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液，经浓缩除盐后用质量百分比浓度为30%的盐酸调pH值至 6.0，定容至1000 mL，其中L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为100 g/L，L-谷氨酸与L-天冬氨酸质量比为30:70，加入具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿菌体13 g，再加入质量浓度为0.5 g/L的吐温80，在30℃条件下酶促反应6 小时，反应结束后取样检测转化液中L-丙氨酸质量浓度为46.4 g/L，对L-天冬氨酸摩尔转化率为99%。
3、制备L-谷氨酸：将转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色、真空抽滤，滤液浓缩至有少量固体析出，用浓度为6 mol/L的盐酸调至pH值至 3.0，搅拌冷却结晶，抽滤、用少量冰水洗涤晶体，干燥后得L-谷氨酸26.15 g，收率87.2%，比旋光= +31.6o（c=10，2 mol/L盐酸），滤液和洗水合并，稀释后通过732型阳离子交换树脂柱分离，用质量百分比浓度为3%的氨水洗脱L-丙氨酸饱和吸附柱，收集含L-丙氨酸的洗脱液500 mL，活性炭脱色后真空浓缩至140 ml，趁热加入二倍体积95%乙醇，室温冷却结晶，抽滤、烘干得固体L-丙氨酸38.52 g，收率83%，比旋光= +14.4o（c=10，6 mol/L盐酸）。
实施例三
1、菌种的培育：将徳阿昆哈假单胞菌在1000 mL培养基中37℃振荡培养15 小时，4000r/min离心15 min，得具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿细胞14 g，培养基配方为（g/mL）：玉米浆1.0%，蛋白质水解物0.5%，牛肉膏2%，麦芽糖1.0%，乳糖0.5%，NaCl 0.5%，KH2PO4 0.5%，MgSO4•7H2O 0.04%，培养基中的pH值控制在 7.2。
2、进行酶促反应：取电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液，经浓缩除盐后用质量百分比浓度为30%的盐酸调pH 值在5.0，定容至1000 mL，其中L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为100 g/L，L-谷氨酸与L-天冬氨酸质量比为40:60，加入具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿菌体14 g，再加入质量浓度为0.3 g/L的TritonX100，在40℃条件下酶促反应5小时，反应结束后取样检测转化液中L-丙氨酸质量浓度为39.75 g/L，对L-天冬氨酸摩尔转化率为99%。
3、制备L-谷氨酸：将转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色、真空抽滤，滤液浓缩至有少量固体析出，用浓度为6 mol/L的盐酸调至pH 值至3.0，搅拌冷却结晶，抽滤、用少量冰水洗涤晶体，干燥后得L-谷氨酸34.82 g，收率87%，比旋光= +31.7o（c=10，2 mol/L盐酸），滤液和洗水合并，稀释后通过732型阳离子交换树脂柱分离，用质量百分比浓度为3%的氨水洗脱L-丙氨酸饱和吸附柱，收集含L-丙氨酸的洗脱液400 mL，活性炭脱色后真空浓缩至130 ml，趁热加入二倍体积95%乙醇，室温冷却结晶，抽滤、烘干得固体L-丙氨酸33.0 g，收率83%，比旋光= +14.4o（c=10，6 mol/L盐酸）。
实施例四
1、菌种的培育：将徳阿昆哈假单胞菌在1000 mL培养基中37℃振荡培养15 小时，4000r/min离心15 min，得具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿细胞15 g。培养基配方为（g/mL）：蛋白胨1.0%，牛肉膏1.0%，蔗糖0.5%，果糖1.0%，NaCl 0.5%，KH2PO4 0.3%，K2HPO4 0.1%，MgSO4•7H2O 0.05%，培养基中的pH 值控制在7.2。
2、进行酶促反应：取电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液，经浓缩除盐后用质量百分比浓度为30%的盐酸调pH值至 6.0，定容至1000 mL，其中L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为150 g/L，L-谷氨酸与L-天冬氨酸质量比为50:50，加入具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的湿菌体15 g，再加入质量浓度为0.5 g/L的CTAB，在40℃条件下酶促反应8 小时，反应结束后取样检测转化液中L-丙氨酸质量浓度为49.68 g/L，对L-天冬氨酸摩尔转化率为99%。
3、制备L-谷氨酸：将转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色、真空抽滤，滤液浓缩至有少量固体析出，用浓度为6 mol/L的盐酸调至pH 值至3.0，搅拌冷却结晶，抽滤、用少量冰水洗涤晶体，干燥后得L-谷氨酸64.73 g，收率86.3%，比旋光= +31.9o（c=10，2 mol/L盐酸），滤液和洗水合并，稀释后通过732型阳离子交换树脂柱分离，用质量百分比浓度为3%的氨水洗脱L-丙氨酸饱和吸附柱，收集含L-丙氨酸的洗脱液600 mL，活性炭脱色后真空浓缩至180 ml，趁热加入二倍体积95%乙醇，室温冷却结晶，抽滤、烘干得固体L-丙氨酸41.68 g，收率83.9%，比旋光= +14.3o（c=10，6 mol/L盐酸）。
实施例五
1、菌种的培育：将谷氨酸棒杆菌在1000 mL培养基中37℃振荡培养15 小时，4000 r/min离心15 min，得具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的湿细胞21 g，培养基配方为（g/mL）：豆饼水解液3%，蛋白胨1.0%，酵母膏1.0%，乳糖1.0%，蔗糖0.5%，麦芽糖0.5%，NaCl 0.5%，KH2PO40.1%，MgSO4•7H2O 0.05%，培养基中的pH 值控制在7.2。
2、进行酶促反应：取电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液，经浓缩除盐后用质量百分比浓度为30%的盐酸调pH 值至7.0，定容至1000 mL，其中L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为150 g/L，L-谷氨酸与L-天冬氨酸质量比为60:40，加入具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的湿菌体21 g，再加入质量浓度为0.5 g/L的CTAB，在40℃条件下酶促反应24 小时，反应结束后取样检测转化液中β-丙氨酸质量浓度为39.78 g/L，对L-天冬氨酸摩尔转化率为99%。
3、制备L-谷氨酸：将转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色、真空抽滤，滤液浓缩至有少量固体析出，用浓度为6 mol/L的盐酸调至pH 值至3.0，搅拌冷却结晶，抽滤、用少量冰水洗涤晶体，干燥后得L-谷氨酸77.95 g，收率86.6%，比旋光= +31.8o（c=10，2 mol/L盐酸）。滤液和洗水合并，稀释后通过732型阳离子交换树脂柱分离，用质量百分比浓度为2.5%的氨水洗脱β-丙氨酸饱和吸附柱，收集含β-丙氨酸的洗脱液420 mL，活性炭脱色后真空浓缩至130 ml，趁热加入二倍体积95%乙醇，室温冷却结晶，抽滤、烘干得固体β-丙氨酸33.3 g，收率83.8%。
实施例六
1、菌种的培育：将谷氨酸棒杆菌在1000 mL培养基中37℃振荡培养18 小时，4000 r/min离心15 min，得具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的湿细胞26 g，培养基配方为（g/mL）：蛋白胨2%，酵母膏1%，葡萄糖1%，蔗糖0.5%，NaCl 0.5%，KH2PO4 0.04%，MgSO4•7H2O 0.05%，培养基中的pH值控制在 7.2。
2、进行酶促反应：取电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液，经浓缩除盐后用质量百分比浓度为30%的盐酸调pH 值至7.0，定容至1000 mL，其中L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为200 g/L，L-谷氨酸与L-天冬氨酸质量比为70:30，加入具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的湿菌体26 g，再加入质量浓度为1.0 g/L的吐温80，在40℃条件下酶促反应20 小时，反应结束后取样检测转化液中β-丙氨酸质量浓度为39.30 g/L，对L-天冬氨酸摩尔转化率为98%。
3、制备L-谷氨酸：将转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色、真空抽滤，滤液浓缩至有少量固体析出，用浓度为6 mol/L的盐酸调至pH值至 3.0，搅拌冷却结晶，抽滤、用少量冰水洗涤晶体，干燥后得L-谷氨酸120.10 g，收率85.8%，比旋光= +31.3o（c=10，2 mol/L盐酸），滤液和洗水合并，稀释后通过732型阳离子交换树脂柱分离，用质量百分比浓度为2.5%的氨水洗脱β-丙氨酸饱和吸附柱，收集含β-丙氨酸的洗脱液350 mL，活性炭脱色后真空浓缩至100 ml，趁热加入二倍体积95%乙醇，室温冷却结晶，抽滤、烘干得固体β-丙氨酸33.0 g，收率84.0%。
实施例七
1、菌种的培育：将谷氨酸棒杆菌在1000 mL培养基中37℃振荡培养18 小时，4000 r/min离心15 min，得具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的湿细胞25 g，培养基配方为（g/mL）：蛋白胨1.5%，酵母膏1.5%，葡萄糖1%，乳糖0.5%，NaCl 0.5%，KH2PO4 0.05%，MgSO4•7H2O 0.03%，培养基中的pH值控制在 7.2。
2、进行酶促反应：取电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液，经浓缩除盐后用质量百分比浓度为30%的盐酸调pH值至 8.0，定容至1000 mL，其中L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为200 g/L，L-谷氨酸与L-天冬氨酸质量比为80:20，加入具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的湿菌体25 g，再加入质量浓度为1.0 g/L的TritonX100，在40℃条件下酶促反应16小时，反应结束后取样检测转化液中β-丙氨酸质量浓度为26.22 g/L，对L-天冬氨酸摩尔转化率为98%。
3、制备L-谷氨酸：将转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色、真空抽滤，滤液浓缩至有少量固体析出，用浓度为6 mol/L的盐酸调至pH值至 3.0，搅拌冷却结晶，抽滤、用少量冰水洗涤晶体，干燥后得L-谷氨酸137.76 g，收率86.1%，比旋光= +31.6o（c=10，2 mol/L盐酸），滤液和洗水合并，稀释后通过732型阳离子交换树脂柱分离，用质量百分比浓度为2.5%的氨水洗脱β-丙氨酸饱和吸附柱，收集含β-丙氨酸的洗脱液200 mL，活性炭脱色后真空浓缩至50 ml，趁热加入二倍体积95%乙醇，室温冷却结晶，抽滤、烘干得固体β-丙氨酸22.18 g，收率84.6%。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
以上所述仅是本发明的非限定实施方式，还可以衍生出大量的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不作出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进的实施例，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种从电渗析淡水中分离L-谷氨酸的方法，其特征在于：所述方法按下列步骤进行：
（1）菌种的培养：将具有天冬氨酸-β-脱羧酶活性的徳阿昆哈假单胞菌Pseudomonas dacunhae或具有天冬氨酸-α-脱羧酶活性的谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum放入培养基中，在温度为37℃条件下振荡培养，振荡时间为14-18小时，在转速为400r/min的离心设备中离心15分钟，得到高活性的天冬氨酸-β-脱羧酶或天冬氨酸-α-脱羧酶，培养基包括如下组分：玉米浆1.0-4.0g/ml、蛋白质水解物0.5 g/ml、牛肉膏0.5-2 g/ml、麦芽糖0.5-1.0 g/ml、乳糖0.5-1.0 g/ml、葡萄糖1.0 g/ml、蔗糖0.5 g/ml、果糖1.0 g/ml、蛋白胨1.0-2.0 g/ml、豆饼水解液3.0 g/ml、酵母膏1.0-1.5 g/ml、
NaCl 0.5 g/ml、KH2PO4 0.04-0.5 g/ml、MgSO4•7H2O 0.03-0.05 g/ml，培养基中的pH控制在7.2，培养基中总碳源的质量浓度为1-20 g/L，总碳源的质量浓度为1-20 g/L；
（2）进行酶促反应：从电渗析装置处理角蛋白水解液后的淡水流出液为原料，经浓缩除盐后，用质量百分比浓度为30%的盐酸调节pH至5-8，L-谷氨酸和L-天冬氨酸总浓度为50-200g/L，L-谷氨酸和L-天冬氨酸的质量比为20:80-80:20，加入高活性的天冬氨酸-β-脱羧酶湿菌体或其粗酶液，或加入天冬氨酸-a-脱羧酶湿菌体或其粗酶液，再加入质量浓度为0.1-1g/L的活性剂，在30～50℃条件下进行酶促反应；
（3）制备L-谷氨酸：将步骤2所得的转化液离心去除菌体，上清液升温至80℃，活性炭脱色，真空抽滤，利用等电点结晶和离子交换树脂相结合的方法，分离获得L-谷氨酸，用质量比浓度为2.5-3.0%的氨水洗脱饱和吸附柱，同时得到L-丙氨酸或β-丙氨酸。
2.根据权利要求1所述的从电渗析淡水中分离L-谷氨酸的方法，其特征在于：所述方法步骤（2）中所加的活性剂为：吐温80、十六烷基三甲基溴化铵或TritonX 100。
CN201711328519.2A 2017-12-13 2017-12-13 一种从电渗析淡水中分离l‑谷氨酸的方法 Pending CN107760735A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711328519.2A CN107760735A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种从电渗析淡水中分离l‑谷氨酸的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711328519.2A CN107760735A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种从电渗析淡水中分离l‑谷氨酸的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107760735A true CN107760735A (zh) 2018-03-06

Family

ID=61277920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711328519.2A Pending CN107760735A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种从电渗析淡水中分离l‑谷氨酸的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107760735A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109207463A (zh) * 2018-09-14 2019-01-15 宿州学院 一种l-天冬氨酸酶基因工程菌发酵培养基及发酵培养l-天冬氨酸酶基因工程菌方法
CN110551039A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 卢松 一种离心除菌体后色谱提取谷氨酸的工艺
CN114014771A (zh) * 2021-06-30 2022-02-08 安徽华恒生物科技股份有限公司 一种超高纯度的氨基酸及其制备方法和其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1105068A (zh) * 1994-01-03 1995-07-12 欧阳平凯 L-丙氨酸的制备方法及其应用
CN101580859A (zh) * 2009-06-12 2009-11-18 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种谷氨酸发酵液中双极性膜电渗析法提取谷氨酸的方法
CN103320480A (zh) * 2013-06-25 2013-09-25 南京大学 一种双酶偶联制备β-丙氨酸的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1105068A (zh) * 1994-01-03 1995-07-12 欧阳平凯 L-丙氨酸的制备方法及其应用
CN101580859A (zh) * 2009-06-12 2009-11-18 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种谷氨酸发酵液中双极性膜电渗析法提取谷氨酸的方法
CN103320480A (zh) * 2013-06-25 2013-09-25 南京大学 一种双酶偶联制备β-丙氨酸的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU JUNZHONG等: "An integrated electrodialysis-biocatalysis-spray-drying process for efficient recycling of keratin acid hydrolysis industrial wastewater", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 *
SHEN YAN等: "Synthesis of beta-alanine from L-aspartate using L-aspartate-alpha-decarboxylase from Corynebacterium glutamicum", 《BIOTECHNOLOGY LETTERS》 *
TENG YINGLAI等: "The Selective Conversion of Glutamic Acid in Amino Acid Mixtures Using Glutamate Decarboxylase—A Means of Separating Amino Acids for Synthesizing Biobased Chemicals", 《BIOTECHNOL. PROG.》 *
徐虹等: "利用假单胞菌天冬氨酸-β-脱羧酶高效生产L-丙氨酸", 《南京化工学院学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110551039A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 卢松 一种离心除菌体后色谱提取谷氨酸的工艺
CN109207463A (zh) * 2018-09-14 2019-01-15 宿州学院 一种l-天冬氨酸酶基因工程菌发酵培养基及发酵培养l-天冬氨酸酶基因工程菌方法
CN114014771A (zh) * 2021-06-30 2022-02-08 安徽华恒生物科技股份有限公司 一种超高纯度的氨基酸及其制备方法和其应用
CN114014771B (zh) * 2021-06-30 2023-12-12 安徽华恒生物科技股份有限公司 一种超高纯度的氨基酸及其制备方法和其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018228246A1 (zh) 一种酶法制备谷胱甘肽的方法
CN101096696B (zh) 从玉米蛋白粉中酶法制取玉米蛋白多肽的工业生产方法
CN103805665B (zh) 一种深海鱼皮胶原多肽的制备方法
CN109504720B (zh) 谷氨酸的绿色生产工艺
CN102204620B (zh) 无苦味蛋白肽的制备方法
CN107760735A (zh) 一种从电渗析淡水中分离l‑谷氨酸的方法
CN109486876B (zh) 一种发酵、提取和纯化苏氨酸的方法
CN108299278B (zh) 一种提取分离l-色氨酸的方法
CN103642853B (zh) 一种l-苹果酸提取新工艺
CN102978268A (zh) 从卵蛋白粉中酶法制取卵白蛋白多肽的方法
CN104830922B (zh) L‑鸟氨酸酶法转化制备方法
CN105693592A (zh) 一种从发酵液中带菌结晶高效提取l-色氨酸的工艺方法
CN103553951B (zh) 一种从含有赖氨酸的发酵液中提取制备赖氨酸硫酸盐的方法
CN109517857B (zh) 一种发酵和提取纯化l-亮氨酸的方法
CN104745650B (zh) 用于改善仔猪肠道营养的结合态谷氨酰胺的制备方法
CN106946976A (zh) 回收利用谷氨酸发酵废弃菌体的方法
CN102613352B (zh) 一种高γ-氨基丁酸速溶茶粉的制备方法
CN103224972B (zh) L-酪氨酸酶法转化制备方法
CN104313105B (zh) 一种利用苏氨酸发酵液及废母液制备65%苏氨酸的方法
CN109385414B (zh) 菠萝蛋白酶的纯化方法
CN110396530A (zh) 一种提高苏氨酸产量和收率的方法
CN105859642B (zh) 一种四甲基吡嗪的提取纯化方法
CN101926412A (zh) 一种富含γ-氨基丁酸复合氨基酸饲料添加剂的生产方法
CN109988790A (zh) 谷氨酸发酵液的除菌和提取方法
CN104531820B (zh) 一种以富马酸为原料多酶偶联制备dl-丙氨酸的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180306