CN109652476A - 一种发酵生产l-缬氨酸的方法 - Google Patents
一种发酵生产l-缬氨酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109652476A CN109652476A CN201910136501.5A CN201910136501A CN109652476A CN 109652476 A CN109652476 A CN 109652476A CN 201910136501 A CN201910136501 A CN 201910136501A CN 109652476 A CN109652476 A CN 109652476A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glucose solution
- fermented
- cultured
- citrate
- glucose
- 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.)
- Granted
Links
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 239000004474 valine Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 86
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 62
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 claims abstract description 44
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 33
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000011616 biotin Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 claims abstract description 22
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims abstract description 21
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims abstract description 21
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 claims abstract description 11
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 claims description 9
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 229940082787 spirulina Drugs 0.000 claims description 9
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 8
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 8
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229960002413 ferric citrate Drugs 0.000 claims description 7
- NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K iron(III) citrate Chemical compound [Fe+3].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 4
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 3
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 claims description 3
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 claims description 3
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 19
- NAOLWIGVYRIGTP-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trihydroxyanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC(O)=C2C(=O)C3=CC(O)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1 NAOLWIGVYRIGTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 12
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000005693 branched-chain amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000006052 feed supplement Substances 0.000 description 1
- 230000009123 feedback regulation Effects 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940063746 oxygen 20 % Drugs 0.000 description 1
- 229940103062 oxygen 25 % Drugs 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-BJUDXGSMSA-N oxygen-15 atom Chemical compound [15O] QVGXLLKOCUKJST-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004260 plant-type cell wall biogenesis Effects 0.000 description 1
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
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
- C12P13/08—Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine
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
本发明公开了一种发酵生产L‑缬氨酸的方法,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌接种到发酵培养液中发酵培养,当发酵培养至6‑8h时流加含维生素H和钼酸铵的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在20g/L,当发酵培养至30‑40h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在5g/L。本发明的有益效果为:提高了L‑缬氨酸的产量和糖酸转化率,同时可以有效抑制杂酸的产生,提高发酵液中L‑缬氨酸的纯度,为L‑缬氨酸的规模化生产提供了技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域,涉及一种L-缬氨酸的生产方法,更具体地说,涉及一种发酵生产L-缬氨酸的方法。
背景技术
L-缬氨酸是人体必需的一种支链氨基酸,具有多种生理功能,被广泛应用于食品、医药及饲料等行业,例如,缬氨酸可以作为食品的营养强化剂和增香剂;在医药工业中用于制造复合氨基酸注射液和用来合成缬沙坦等药物;在饲料行业中可以作为一种限制性氨基酸添加剂,提高动物的生产品质。由于其用途广泛,市场上高纯度的L-缬氨酸处于供不应求局面,因此,相关生产企业和科研人员都在努力提高缬氨酸的生产水平。
目前,L-缬氨酸的生产方法主要有提取法、合成法和发酵法,其中,微生物发酵法,具有原材料成本低,反应条件温和及易实现大规模生产等优点,成为广泛采用的生产方法。
CN101962664A公开了一种高效生产L-缬氨酸的发酵工艺,其以营养缺陷型和缬氨酸渗漏型菌株为生产菌株,以一些营养组分按一定比例配制成营养丰富且均衡的培养基作为发酵培养基,发酵过程中,通过调节发酵罐搅拌转速和风量将溶氧控制在适当的水平,通过流加液氨控制pH,并通过流加一定浓度的葡萄糖溶液将残糖控制在较低水平,发酵60h后L-缬氨酸的产量(55g/L以上)和转化率(25%以上)大幅度提高。
CN105695526A公开了一种通过分步补料提高L-缬氨酸产酸的发酵工艺,通过对培养基配方的调整,并同时采取分时段补料工艺及分段控制溶氧的方式,促进了缬氨酸的生物合成,避免了氨基酸生物合成途径中的反馈调节作用,减少了副酸的生成,该发酵工艺能使L-缬氨酸产酸由原来的70-80h产酸4.5-5.5%提高到现在的50-55h产酸7.0-8.0%,转化率由原来的20-25%提高到30-32%。
目前,我国以微生物发酵法生产L-缬氨酸的技术尚不成熟,国内生产水平和糖酸转化率都比较低,同时发酵过程中产生大量的丙氨酸等杂酸,增加了分离提纯的成本,极大地限制了我国L-缬氨酸的规模化发展。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供了一种发酵生产L-缬氨酸的方法,可以有效降低发酵液中杂酸的含量,提高L-缬氨酸的产量和糖酸转化率,降低生产成本,为L-缬氨酸的国产化提供技术支持。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种发酵生产L-缬氨酸的方法,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌接种到发酵培养液中发酵培养,当发酵培养至6-8h时流加含维生素H和钼酸铵的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在20g/L。
优选地,所述的谷氨酸棒状杆菌为谷氨酸棒状杆菌VWB-17。
优选地,所述的发酵培养液,包括以下质量百分比的组分:玉米浆1.2-1.8%、硫酸铵1.0-1.5%、磷酸二氢钾0.15-0.2%、硫酸镁0.01-0.04%和螺旋藻粉0.01-0.05%,灭菌前pH为7.0-7.2。
优选地,所述的谷氨酸棒状杆菌的接种量为发酵培养液体积的3.5-6.2%。
优选地,所述发酵培养的条件为:温度30-32℃,搅拌速度为300-700r/min,溶解氧为15-28%,发酵周期为50-60h。
优选地,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为400-800g/L,其中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0001-0.0005%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.0001-0.0008%。
作为上述技术方案的进一步改进,本发明所述的发酵生产L-缬氨酸的方法,还包括当发酵培养至30-40h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在5g/L。
优选地,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为100-150g/L,其中,柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.001-0.01%。
进一步优选地,所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵中的至少一种。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明在发酵培养前期流加含维生素H和钼酸铵的葡萄糖溶液,可以促进细胞壁合成,有利于菌体的生长,提高糖酸转化率。
(2)同时发现,当维生素H和钼酸铵的添加比例为1:1.2时,有利于发酵后期L-缬氨酸分泌到细胞外,从而提高了L-缬氨酸的产量。
(3)本发明在发酵培养后期流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,可以有效抑制杂酸的产生,提高发酵液中L-缬氨酸的纯度,降低后续分离纯化的难度和成本。
具体实施方式
本发明提供了一种发酵生产L-缬氨酸的方法,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌接种到发酵培养液中发酵培养,当发酵培养至6-8h时流加含维生素H和钼酸铵的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在20g/L。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制,为市售即可。
所述的谷氨酸棒状杆菌为谷氨酸棒状杆菌VWB-17;所述的发酵培养液可采用本领域技术人员熟知的发酵培养液,并未特殊限制,优选地采用以下质量百分比的组分:玉米浆1.2-1.8%、硫酸铵1.0-1.5%、磷酸二氢钾0.15-0.2%、硫酸镁0.01-0.04%和螺旋藻粉0.01-0.05%,灭菌前pH为7.0-7.2。
所述的菌种的接种方法为本领域技术人员熟知的接种方法,并无特殊的限制,所述的谷氨酸棒状杆菌的接种量优选为发酵培养液体积的3.5-6.2%。
所述的发酵培养在本领域常规的发酵罐中进行,并无特殊的限制。摇瓶筛选的条件和工业化生产的条件是两个不同尺度考量的问题,摇瓶产酸高并不完全意味着在发酵罐上会表现良好。本发明优选50L的发酵罐,淘汰产酸不稳定的菌种,为L-缬氨酸工业化生产提供了技术支持。
所述的发酵培养为本领域技术人员熟知的发酵培养方法,并无特殊的限制,发酵培养的条件优选为:温度30-32℃,搅拌速度为300-700r/min,溶解氧为15-28%,发酵培养的周期为50-60h。
为了提高发酵过程中的糖酸转化率,当发酵培养至6-8h时流加含维生素H和钼酸铵的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖质量浓度控制在20g/L;优选地,流加葡萄糖溶液的质量浓度为400-800g/L,其中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0001-0.0005%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.0001-0.0008%。
为了进一步减少发酵过程中杂酸的产量,提高发酵液中L-缬氨酸的纯度,当发酵培养至30-40h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在5g/L;优选地,流加葡萄糖溶液的质量浓度为100-150g/L,其中,柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.001-0.01%;进一步优选地,所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵中的至少一种。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种发酵生产L-缬氨酸的方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售,其中,所述的螺旋藻粉购买自湖北裕盈生物科技有限公司,有效物质含量为99%。
实施例1
一种发酵生产L-缬氨酸的方法,在50L的发酵罐内进行,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌VWB-17按照体积比3.5%接种到发酵培养液中发酵培养50h,发酵培养过程中控制发酵温度为30℃,搅拌速度为300r/min,溶解氧为15%;
所述发酵培养液,包括以下质量百分比的组分:玉米浆1.2%、硫酸铵1.0%、磷酸二氢钾0.15%、硫酸镁0.01%和螺旋藻粉0.01%,灭菌前pH为7.0;
当发酵培养至6h时流加含维生素H和钼酸铵的的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在15g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为400g/L,其中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0001%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.0001%;
当发酵培养至30h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在5g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为100g/L,其中,所述柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.001-0.01%;所述的柠檬酸盐为柠檬酸铁。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为66g/L,丙氨酸的产量为3.57g/L,糖酸转化率为37.5%。
实施例2
一种发酵生产L-缬氨酸的方法,在50L的发酵罐内进行,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌VWB-17按照体积比6.2%接种到发酵培养液中发酵培养60h,发酵培养过程中控制发酵温度为32℃,搅拌速度为700r/min,溶解氧为28%;
所述发酵培养液,包括以下质量百分比的组分:玉米浆1.8%、硫酸铵1.5%、磷酸二氢钾0.2%、硫酸镁0.04%和螺旋藻粉0.05%,灭菌前pH为7.2;
当发酵培养至8h时流加含维生素H和钼酸铵的的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在15g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为800g/L,其中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0005%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.0008%;
当发酵培养至40h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在5g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为150g/L,其中,所述柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.01%,所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为69g/L,丙氨酸的产量为2.93g/L,糖酸转化率为40.5%。
实施例3
一种发酵生产L-缬氨酸的方法,在50L的发酵罐内进行,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌VWB-17按照体积比5.0%接种到发酵培养液中发酵培养55h,发酵培养过程中控制发酵温度为31℃,搅拌速度为500r/min,溶解氧为20%;
所述发酵培养液,包括以下质量百分比的组分:玉米浆1.5%、硫酸铵1.2%、磷酸二氢钾0.18%、硫酸镁0.02%和螺旋藻粉0.03%,灭菌前pH为7.2;
当发酵培养至6.5h时流加含维生素H和钼酸铵的的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在15g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为600g/L,其中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0002%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.0004%;
当发酵培养至35h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在5g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为120g/L,其中,所述柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.005%,所述的柠檬酸盐为柠檬酸铁铵。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为71g/L,丙氨酸的产量为2.34g/L,糖酸转化率为42.5%。
实施例4
一种发酵生产L-缬氨酸的方法,在50L的发酵罐内进行,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌VWB-17按照体积比5.8%接种到发酵培养液中发酵培养58h,发酵培养过程中控制发酵温度为32℃,搅拌速度为400r/min,溶解氧为25%;
所述发酵培养液,包括以下质量百分比的组分:玉米浆1.6%、硫酸铵1.4%、磷酸二氢钾0.16%、硫酸镁0.025%和螺旋藻粉0.04%,灭菌前pH为7.0;
当发酵培养至7h时流加含维生素H和钼酸铵的的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在15g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为700g/L,其中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0003%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.00036%;
当发酵培养至37h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在5g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为130g/L,其中,所述柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.007%,所述的柠檬酸盐为柠檬酸铁铵。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为82.6g/L,丙氨酸的产量为1.17g/L,糖酸转化率为45.8%。
实施例5
一种发酵生产L-缬氨酸的方法,在50L的发酵罐内进行,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌VWB-17按照体积比4.5%接种到发酵培养液中发酵培养54h,发酵培养过程中控制发酵温度为32℃,搅拌速度为550r/min,溶解氧为22%;
所述发酵培养液,包括以下质量百分比的组分:玉米浆1.48%、硫酸铵1.35%、磷酸二氢钾0.17%、硫酸镁0.03%和螺旋藻粉0.02%,灭菌前pH为7.2;
当发酵培养至7.5h时流加含维生素H和钼酸铵的的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在15g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为500g/L,其中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0004%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.00048%;
当发酵培养至32h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中葡萄糖的含量控制在5g/L,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为110g/L,其中,所述柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.003%,所述的柠檬酸盐为柠檬酸铁铵。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为89.4g/L,丙氨酸的产量为0.56g/L,糖酸转化率为48.6%。
对比例1
本对比例与实施例5的不同之处在于:当发酵培养至7.5h时,流加的葡萄糖中不含维生素H。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为29.3g/L,丙氨酸的产量为3.06g/L,糖酸转化率为16.9%。
对比例2
本对比例与实施例5的不同之处在于:当发酵培养至7.5h时,流加的葡萄糖中不含钼酸铵。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为34.8g/L,丙氨酸的产量为3.15g/L,糖酸转化率为19.6%。
对比例3
本对比例与实施例5的不同之处在于:当发酵培养至7.5h时,流加的葡萄糖中,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0006%;所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.0009%。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为31.9g/L,丙氨酸的产量为3.10g/L,糖酸转化率为18.9%。
对比例4
本对比例与实施例5的不同之处在于:当发酵培养至32h时,流加的葡萄糖溶液中,不含柠檬酸盐。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为40.8g/L,丙氨酸的产量为5.89g/L,糖酸转化率为23.2%。
对比例5
本对比例与实施例5的不同之处在于:当发酵培养至32h时,流加的葡萄糖溶液中,所述柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.02%。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为39.7g/L,丙氨酸的产量为5.56g/L,糖酸转化率为22.4%。
对比例6
本对比例与实施例5的不同之处在于:发酵培养液中,包括质量百分比为0.02%的柠檬酸铁铵,当发酵培养至32h时,流加的葡萄糖溶液中,不含柠檬酸铁铵。通过高效液相色谱测定L-缬氨酸的产量为28.7g/L,丙氨酸的产量为4.77g/L,糖酸转化率为16.5%。
以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述,但这些实施例仅仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种发酵生产L-缬氨酸的方法,其特征在于,包括以下步骤:将谷氨酸棒状杆菌接种到发酵培养液中发酵培养,当发酵培养至6-8h时流加含维生素H和钼酸铵的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在20g/L。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的发酵培养液,包括以下质量百分比的组分:玉米浆1.2-1.8%、硫酸铵1.0-1.5%、磷酸二氢钾0.15-0.2%、硫酸镁0.01-0.04%和螺旋藻粉0.01-0.05%,灭菌前pH为7.0-7.2。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的谷氨酸棒状杆菌的接种量为发酵培养液体积的3.5-6.2%。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发酵培养的条件为:温度30-32℃,搅拌速度为300-700r/min,溶解氧为15-28%,发酵周期为50-60h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为400-800g/L。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的维生素H占葡萄糖溶液质量的0.0001-0.0005%。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的钼酸铵占葡萄糖溶液质量的0.0001-0.0008%。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的方法,其特征在于,还包括当发酵培养至30-40h时流加含柠檬酸盐的葡萄糖溶液,使发酵培养液中的葡萄糖控制在5g/L。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述的葡萄糖溶液的质量浓度为100-150g/L,其中,柠檬酸盐占葡萄糖溶液质量的0.001-0.01%。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵中的至少一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910136501.5A CN109652476B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种发酵生产l-缬氨酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910136501.5A CN109652476B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种发酵生产l-缬氨酸的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109652476A true CN109652476A (zh) | 2019-04-19 |
CN109652476B CN109652476B (zh) | 2019-11-22 |
Family
ID=66122894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910136501.5A Active CN109652476B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种发酵生产l-缬氨酸的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109652476B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111172086A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-05-19 | 通辽梅花生物科技有限公司 | 一种生产l-异亮氨酸的发酵方法 |
CN114875089A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-09 | 黑龙江金象生化有限责任公司 | 一种提高l-缬氨酸发酵效率的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101962664A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-02 | 天津科技大学 | 一种高效生产l-缬氨酸的发酵工艺 |
CN101979626A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-23 | 天津科技大学 | 一种提高l-缬氨酸发酵产率和糖酸转化率的方法 |
CN104970201A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-10-14 | 宁波市江东农茹生物科技有限公司 | 一种富含精氨酸和赖氨酸的发酵豆粕的生产方法 |
-
2019
- 2019-02-25 CN CN201910136501.5A patent/CN109652476B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101962664A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-02 | 天津科技大学 | 一种高效生产l-缬氨酸的发酵工艺 |
CN101979626A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-23 | 天津科技大学 | 一种提高l-缬氨酸发酵产率和糖酸转化率的方法 |
CN104970201A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-10-14 | 宁波市江东农茹生物科技有限公司 | 一种富含精氨酸和赖氨酸的发酵豆粕的生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
元英进主编: "《制药工艺学》", 30 June 2007 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111172086A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-05-19 | 通辽梅花生物科技有限公司 | 一种生产l-异亮氨酸的发酵方法 |
CN114875089A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-09 | 黑龙江金象生化有限责任公司 | 一种提高l-缬氨酸发酵效率的方法 |
CN114875089B (zh) * | 2022-05-20 | 2024-03-22 | 哈尔滨象柏生物科技有限公司 | 一种提高l-缬氨酸发酵效率的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109652476B (zh) | 2019-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101519676B (zh) | 用裂殖壶菌发酵生产二十二碳六烯酸的方法 | |
US10982242B2 (en) | Coordinated-control coenzyme Q10 fermentation production process based on online oxygen consumption rate and electrical conductivity | |
CN102168115A (zh) | 一种辅酶q10工业化生产方法 | |
CN104673853B (zh) | 一种用于温敏型菌种发酵生产谷氨酸的发酵培养基和利用其生产谷氨酸的发酵方法及应用 | |
CN110396493B (zh) | 培养基组合及生产异亮氨酸的方法 | |
CN109652476B (zh) | 一种发酵生产l-缬氨酸的方法 | |
CN106755156A (zh) | 一种l‑赖氨酸的发酵方法 | |
CN101962663A (zh) | 一种高效发酵生产l-异亮氨酸的方法 | |
He et al. | Production of coenzyme Q10 by purple non-sulfur bacteria: current development and future prospect | |
CN101962664A (zh) | 一种高效生产l-缬氨酸的发酵工艺 | |
CN101967501B (zh) | 基于pH的反馈补料生产赖氨酸的方法 | |
CN101538592B (zh) | 用寇氏隐甲藻工业化发酵生产二十二碳六烯酸的方法 | |
CN110541014A (zh) | 一种利用流加培养液发酵生产色氨酸的方法 | |
CN109593801A (zh) | 一种发酵生产l-色氨酸的工艺 | |
CN101260365A (zh) | 一种厌氧发酵耦合装置及其发酵生产有机酸的方法 | |
CN101104863A (zh) | 赖氨酸发酵的方法 | |
CN110283854B (zh) | 一种发酵培养基及其应用和利用三孢布拉霉菌发酵制备番茄红素的方法 | |
CN114058654B (zh) | 一种用于提高γ-氨基丁酸产量的发酵方法 | |
CN114769296B (zh) | 一种利用有机废物发酵液培养产pha颗粒污泥的方法及系统 | |
CN108048496B (zh) | 氧化型辅酶q10的发酵生产方法、及由其制备而得的高含量氧化型辅酶q10 | |
CN106148444A (zh) | 一种多级连续发酵产l‑赖氨酸的方法 | |
CN106086099B (zh) | L-缬氨酸发酵培养基及用其生产l-缬氨酸的发酵方法 | |
CN105349590B (zh) | 微生物发酵补料生产谷氨酰胺的方法 | |
CN114606275A (zh) | 一种发酵生产l-异亮氨酸的方法 | |
CN104232702B (zh) | 一种赖氨酸的生产方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A fermentation method for producing L-valine Granted publication date: 20191122 Pledgee: Mongolian Commercial Bank Co.,Ltd. Hohhot Dazhao Branch Pledgor: INNER MONGOLIA BIOK BIOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024150000072 |
|
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |