CN108753859A - 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法 - Google Patents

一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108753859A
CN108753859A CN201810572138.7A CN201810572138A CN108753859A CN 108753859 A CN108753859 A CN 108753859A CN 201810572138 A CN201810572138 A CN 201810572138A CN 108753859 A CN108753859 A CN 108753859A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fermentation
producing
medium
glutamine
yield
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
CN201810572138.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李琎杰
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.)
Jiangxi Institute Of Food Fermentation
Original Assignee
Jiangxi Institute Of Food Fermentation
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 Jiangxi Institute Of Food Fermentation filed Critical Jiangxi Institute Of Food Fermentation
Priority to CN201810572138.7A priority Critical patent/CN108753859A/zh
Publication of CN108753859A publication Critical patent/CN108753859A/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

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)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，包括以下方法步骤，第一步、将零下5℃保存2天的谷氨酸棒菌变种3900菌株的孢子悬浮液融化，将其涂布于含有固体培养基的平板上；第二步、然后将孢子活化液进行培育菌种；第三步、制作发酵培养基；第四步、发酵在35℃下培养，培养4‑8h后每100mL培养基中添加0.01‑0.5mL无水乙醇使其在培养基中浓度达到0.01‑0.5％。本发明的发酵方法利用较多廉价材料制成发酵培养基，实现部分替代常规方法中的昂贵原料，降低了生产成本，更加利于工业化规模生产，同时整个加工方法较为简便，简化较多工序，加工周期较短，产量比传统加工方法提高较多，在业内具备较大突破，值得推广。

Description

一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法
技术领域
本发明涉及发酵加工技术领域，尤其是一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法。
背景技术
谷氨酰胺，学名2-氨基-4-氨甲酰基丁酸，英文Glutamine(Gln)。是谷氨酸的酰胺。L-谷氨酰胺是蛋白质合成中的编码氨基酸，哺乳动物非必需氨基酸，在体内可以由葡萄糖转变而来。符号：Q。谷氨酰胺可用于治疗胃及十二指肠溃疡、胃炎及胃酸过多，也用于改善脑功能。密封通风处保存。白色结晶或晶性粉末，能溶于水，不溶于甲醇、乙醇、醚、苯、丙酮、氯仿和乙酸乙酯，无臭，稍有甜味。在中性溶液中不稳定，在醇、碱或热水中易分解成谷氨醇或丙酯化为吡咯羧醇，无臭，有微甜味。谷氨酰胺具有重要的免疫调节作用，它是淋巴细胞分泌、增殖及其功能维持所必需的。作为核酸生物合成的前体和主要能源，谷氨酰胺可促使淋巴细胞、巨噬细胞的有丝分裂和分化增殖，增加细胞因子TNF、IL-1等的产生和磷脂的mRNA合成。提供外源性谷氨酰胺可明显增加危重病人的淋巴细胞总数、T淋巴细胞和循环中CD4/CD8的比率，增强机体的免疫功能。
谷氨酰胺主要采用工业微生物发酵的方法进行生产，目前我国真正实现工业化生产L-谷氨酰胺的企业很少，菌株产酸水平与国外先进水平相比有较大差距针对以上，最主要的是目前加工谷氨酰胺的方法落后，且产量不高，因此在这里提出一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法。
发明内容
本发明为解决上述现象，采用以下改性的技术方案，一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，包括以下方法步骤，
第一步、将零下5℃保存2天的谷氨酸棒菌变种3900菌株的孢子悬浮液融化，将其涂布于含有固体培养基的平板上，然后将平板倒置，并于38℃培养3天后取平板表面覆盖的孢子，制成孢子活化液；
第二步、然后将孢子活化液进行培育菌种，在培养过程的3-4h控制风量和转速使溶氧降低至12-17%，培养结束得到菌种混液；
第三步、制作发酵培养基，并将发酵培养基和菌种混液按照体积比为12:1的比例配比进行充分混合搅拌后，将其送入密封发酵罐体中；
第四步、发酵在35℃下培养，培养4-8h后每100mL培养基中添加0.01-0.5mL无水乙醇使其在培养基中浓度达到0.01-0.5％，然后加入谷氨酰胺合成酶的激活剂，继续培养24-36h后发酵结束。
作为本发明的进一步优选方式，所述发酵培养基的组分含量如下，每1L培养基中，含有玉米粉80-160g，葡萄糖10-30g，酵母粉5-15g，黄豆饼粉3-7g，KH2PO44-8g，MgSO40.5-1.5g，ZnCO32-4g，NaHCO35-12g，海水晶5-20g，Na2CO37-12g，余量为蒸馏水。
作为本发明的进一步优选方式，所述发酵培养基的组分含量如下，每1L培养基中，含有玉米粉160g，葡萄糖30g，酵母粉15g，黄豆饼粉7g，KH2PO48g，MgSO41.5g，ZnCO34g，NaHCO35-12g，海水晶20g，Na2CO312g，余量为蒸馏水。
作为本发明的进一步优选方式，所述发酵培养基的制备包括如下步骤：取玉米粉，酵母粉，黄豆饼粉，之后加入相应的水，直接通入蒸汽加热，保持130℃，0.4MPa的条件50min，加入其余物质，进行全罐实消，静置3-5min，获得发酵培养基。
作为本发明的进一步优选方式，第三步中，密封发酵罐中，需送入惰性气体，选择氮气，保持15ml/min的传输速度不断注入，持续注入5-12min。
作为本发明的进一步优选方式，第三步中，在搅拌过程中，需控制电动机的转速，先控制转速控制15-45r/min，控制时间15min，然后进行充分匀速搅拌，搅拌转速设为80-120r/min。
作为本发明的进一步优选方式，第四步中，所述谷氨酰胺合成酶的激活剂由MgCO3和ZnCl2混合制成，添加量分别为MgCO3105-130mg/L和ZnCl245-120mg/L。
本发明的发酵方法利用较多廉价材料制成发酵培养基，实现部分替代常规方法中的昂贵原料，降低了生产成本，更加利于工业化规模生产，同时整个加工方法较为简便，简化较多工序，加工周期较短，产量比传统加工方法提高较多，在业内具备较大突破，值得推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，包括以下方法步骤，
第一步、将零下5℃保存2天的谷氨酸棒菌变种3900菌株的孢子悬浮液融化，将其涂布于含有固体培养基的平板上，然后将平板倒置，并于38℃培养3天后取平板表面覆盖的孢子，制成孢子活化液；
第二步、然后将孢子活化液进行培育菌种，在培养过程的3-4h控制风量和转速使溶氧降低至12-17%，培养结束得到菌种混液；
第三步、制作发酵培养基，并将发酵培养基和菌种混液按照体积比为12:1的比例配比进行充分混合搅拌后，将其送入密封发酵罐体中；
第四步、发酵在35℃下培养，培养4-8h后每100mL培养基中添加0.01-0.5mL无水乙醇使其在培养基中浓度达到0.01-0.5％，然后加入谷氨酰胺合成酶的激活剂，继续培养24-36h后发酵结束。
所述发酵培养基的组分含量如下，每1L培养基中，含有玉米粉80-160g，葡萄糖10-30g，酵母粉5-15g，黄豆饼粉3-7g，KH2PO44-8g，MgSO40.5-1.5g，ZnCO32-4g，NaHCO35-12g，海水晶5-20g，Na2CO37-12g，余量为蒸馏水。
所述发酵培养基的组分含量如下，每1L培养基中，含有玉米粉160g，葡萄糖30g，酵母粉15g，黄豆饼粉7g，KH2PO48g，MgSO41.5g，ZnCO34g，NaHCO35-12g，海水晶20g，Na2CO312g，余量为蒸馏水。
所述发酵培养基的制备包括如下步骤：取玉米粉，酵母粉，黄豆饼粉，之后加入相应的水，直接通入蒸汽加热，保持130℃，0.4MPa的条件50min，加入其余物质，进行全罐实消，静置3-5min，获得发酵培养基。
第三步中，密封发酵罐中，需送入惰性气体，选择氮气，保持15ml/min的传输速度不断注入，持续注入5-12min。
第三步中，在搅拌过程中，需控制电动机的转速，先控制转速控制15-45r/min，控制时间15min，然后进行充分匀速搅拌，搅拌转速设为80-120r/min。
第四步中，所述谷氨酰胺合成酶的激活剂由MgCO3和ZnCl2混合制成，添加量分别为MgCO3105-130mg/L和ZnCl245-120mg/L。
实例一
制作1L的培养基，取玉米粉80g，酵母粉15g，黄豆饼粉7g，之后加入相应的水，直接通入蒸汽加热，保持130℃，0.4MPa的条件50min，加入葡萄糖30g，KH2PO44-8g，MgSO41.5g，ZnCO34g，NaHCO312g，海水晶20g，Na2CO312g，进行全罐实消，静置3-5min，获得发酵培养基。
先将零下5℃保存2天的谷氨酸棒菌变种3900菌株的孢子悬浮液融化，将其涂布于含有固体培养基的平板上，然后将平板倒置，并于38℃培养3天后取平板表面覆盖的孢子，制成孢子活化液；
然后将孢子活化液进行培育菌种，在培养过程的3-4h控制风量和转速使溶氧降低至12-17%，培养结束得到菌种混液；
将发酵培养基和菌种混液按照体积比为12:1的比例配比进行充分混合搅拌后，将其送入密封发酵罐体中；
发酵在35℃下培养，培养4-8h后每100mL培养基中添加0.01-0.5mL无水乙醇使其在培养基中浓度达到0.01-0.5％，然后加入谷氨酰胺合成酶的激活剂，继续培养24-36h后发酵结束。
本实例最终得到124.5g/L谷氨酰胺溶液。
实例二
制作1L的培养基，取玉米粉160g，酵母粉5g，黄豆饼粉3g，之后加入相应的水，直接通入蒸汽加热，保持130℃，0.4MPa的条件50min，加入含有葡萄糖10g，KH2PO44g，MgSO40.5g，ZnCO32g，NaHCO35g，海水晶5g，Na2CO37-12g，进行全罐实消，静置3-5min，获得发酵培养基。
先将零下5℃保存2天的谷氨酸棒菌变种3900菌株的孢子悬浮液融化，将其涂布于含有固体培养基的平板上，然后将平板倒置，并于38℃培养3天后取平板表面覆盖的孢子，制成孢子活化液；
然后将孢子活化液进行培育菌种，在培养过程的3-4h控制风量和转速使溶氧降低至12-17%，培养结束得到菌种混液；
将发酵培养基和菌种混液按照体积比为12:1的比例配比进行充分混合搅拌后，将其送入密封发酵罐体中；
发酵在35℃下培养，培养4-8h后每100mL培养基中添加0.01-0.5mL无水乙醇使其在培养基中浓度达到0.01-0.5％，然后加入谷氨酰胺合成酶的激活剂，继续培养24-36h后发酵结束。
本实例最终得到135.8g/L谷氨酰胺溶液。
综上，本发明的发酵方法利用较多廉价材料制成发酵培养基，实现部分替代常规方法中的昂贵原料，降低了生产成本，更加利于工业化规模生产，同时整个加工方法较为简便，简化较多工序，加工周期较短，产量比传统加工方法提高较多，在业内具备较大突破，值得推广。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，其特征在于：包括以下方法步骤，
第一步、将零下5℃保存2天的谷氨酸棒菌变种3900菌株的孢子悬浮液融化，将其涂布于含有固体培养基的平板上，然后将平板倒置，并于38℃培养3天后取平板表面覆盖的孢子，制成孢子活化液；
第二步、然后将孢子活化液进行培育菌种，在培养过程的3-4h控制风量和转速使溶氧降低至12-17%，培养结束得到菌种混液；
第三步、制作发酵培养基，并将发酵培养基和菌种混液按照体积比为12:1的比例配比进行充分混合搅拌后，将其送入密封发酵罐体中；
第四步、发酵在35℃下培养，培养4-8h后每100mL培养基中添加0.01-0.5mL无水乙醇使其在培养基中浓度达到0.01-0.5％，然后加入谷氨酰胺合成酶的激活剂，继续培养24-36h后发酵结束。
2.根据权利要求1所述的一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，其特征在于，所述发酵培养基的组分含量如下，每1L培养基中，含有玉米粉80-160g，葡萄糖10-30g，酵母粉5-15g，黄豆饼粉3-7g，KH2PO44-8g，MgSO40.5-1.5g，ZnCO32-4g，NaHCO35-12g，海水晶5-20g，Na2CO37-12g，余量为蒸馏水。
3.根据权利要求2所述的一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，其特征在于，所述发酵培养基的组分含量如下，每1L培养基中，含有玉米粉160g，葡萄糖30g，酵母粉15g，黄豆饼粉7g，KH2PO48g，MgSO41.5g，ZnCO34g，NaHCO35-12g，海水晶20g，Na2CO312g，余量为蒸馏水。
4.根据权利要求2所述的一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，其特征在于，所述发酵培养基的制备包括如下步骤：取玉米粉，酵母粉，黄豆饼粉，之后加入相应的水，直接通入蒸汽加热，保持130℃，0.4MPa的条件50min，加入其余物质，进行全罐实消，静置3-5min，获得发酵培养基。
5.根据权利要求1所述的一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，其特征在于，第三步中，密封发酵罐中，需送入惰性气体，选择氮气，保持15ml/min的传输速度不断注入，持续注入5-12min。
6.根据权利要求1所述的一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，其特征在于，第三步中，在搅拌过程中，需控制电动机的转速，先控制转速控制15-45r/min，控制时间15min，然后进行充分匀速搅拌，搅拌转速设为80-120r/min。
7.根据权利要求1所述的一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法，其特征在于，第四步中，所述谷氨酰胺合成酶的激活剂由MgCO3和ZnCl2混合制成，添加量分别为MgCO3105-130mg/L和ZnCl245-120mg/L。
CN201810572138.7A 2018-06-06 2018-06-06 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法 Pending CN108753859A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810572138.7A CN108753859A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810572138.7A CN108753859A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108753859A true CN108753859A (zh) 2018-11-06

Family

ID=63999189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810572138.7A Pending CN108753859A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108753859A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110452938A (zh) * 2019-08-29 2019-11-15 江西省食品发酵研究所 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101631849A (zh) * 2007-03-14 2010-01-20 味之素株式会社 L-谷氨酸类氨基酸生产微生物以及氨基酸的生产方法
CN104404097A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 河南巨龙生物工程股份有限公司 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101631849A (zh) * 2007-03-14 2010-01-20 味之素株式会社 L-谷氨酸类氨基酸生产微生物以及氨基酸的生产方法
CN104404097A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 河南巨龙生物工程股份有限公司 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陆欣，谢英荷主编: "《土壤肥料学》", 31 August 2011, 北京：中国农业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110452938A (zh) * 2019-08-29 2019-11-15 江西省食品发酵研究所 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106085741B (zh) 一种浓香型白酒带窖泥培养液培养方法
CN101892142B (zh) 一种活体窖皮泥的制备方法
RU2008152445A (ru) Процесс периодической ферментации с подпиткой при высокой плотности клеток для получения рекомбинантного белка
CN109207306B (zh) 提高米香型白酒乳酸乙酯含量并降低杂醇油含量的酿造方法
CN113186147B (zh) 一种提高毕赤酵母工程菌生产猪肌红蛋白的发酵方法
CN102604904B (zh) 一种葡萄糖脱氢酶的生产方法
CN107034165B (zh) 粪肠球菌高密度发酵培养基及其发酵工艺
WO1990000199A1 (en) Improved fermentation process for carboxylic acids
CN108753859A (zh) 一种高产谷氨酰胺的发酵生产方法
JP3122660B1 (ja) 酒母の製造方法
CN102229879B (zh) 调香液及其生产方法
CN108753861B (zh) 一种毒三素链霉菌发酵产利普司他汀的培养基及方法
CN104480051B (zh) 一种低温堆肥接种剂及其制备和应用
CN101153294A (zh) 琥珀酸的固定化细胞单罐高强度连续发酵工艺
CN109810902A (zh) 一种金藻的快速培养方法
CN102146325A (zh) 封窖泥的培养方法
CN114606275A (zh) 一种发酵生产l-异亮氨酸的方法
CN108300740B (zh) 一种制备l-苹果酸的方法
CN110760405A (zh) 多粮浓香型白酒人工窖泥培养方法
CN101585722B (zh) 利用双菌联合固态发酵制备复合生物菌肥的方法
CN110373350A (zh) 一种用于制备植物乳酸菌的方法及植物乳酸菌
CN109207402A (zh) 一株凝结芽孢杆菌及其液体发酵产酶方法
CN108277238B (zh) 一种三孢布拉霉发酵产番茄红素的方法及番茄红素
JPS60149378A (ja) 高圧静電電位荷電による発酵法
CN109182307A (zh) 一种凝结芽孢杆菌液体发酵产β-半乳糖苷酶的方法

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: 20181106