TWI515297B - 農業殘留基質用於醱酵製造ｌ－精胺酸之利用 - Google Patents

Description

農業殘留基質用於醱酵製造L-精胺酸之利用 發明背景

本發明係有關利用醱酵製造L-精胺酸之生物方法；其具體實例包括將來自含農業廢棄物之廉價澱粉利用酵素澱粉水解得到還原糖，例如樹薯渣及波羅蜜籽粉，二者均盛產於亞洲及非洲國家。此方法以粗製糖源取代像葡萄糖或蔗糖等昂貴合成碳源，能以經濟可行地擴大規模製造精胺酸。

由於胺基酸日益增加之市場需求，使學術界及企業界積極開發有效且具成本效益之製造胺基酸之新穎方法。此項技術競爭主要由製造胺基酸之四種方法促成-從蛋白質水解液中萃取、化學合成、酵素水解及醱酵法。從經濟觀點而言，發現醱酵法工業可行，且除尚未達到高產量之少數情況外，已被廣泛使用。此方法之經濟情況主要取決於整個過程之碳源成本、醱酵產量、純化率及製造力。利用棒狀桿菌群細菌所製造胺基酸市場價值之成長促成生物方法及下游加工技術上之重大發展；導使業界致力於提升製造力及降低製造成本(Thomas Hermann,“Industrial production of amino acids by coryneform bacteria,”Journal of Biotechnology 104 155-172(2003))。因此，對L-精胺酸產量具影響力之任何天然方法，均為工業實施利用上所需求。

L-精胺酸係所謂取決於個人發育階段及健康狀況之有條件必需胺基酸。精胺酸經由增加T細胞產生而刺激免疫系統；幫助血管擴張、維持肌肉健康、從體內移除氨及釋出荷爾蒙。傳統上以三種方法製造L-精胺酸：(i)從蛋白質水解液中萃取；(ii)化學合成；及(iii)酵素水解(Takishi Utagawa,“Production of Arginine by fermentation,”J. Nutr. 134:2854S-2857S(2004))。後來發現能同化碳氫化合物之棒狀桿菌(Corynebacterium)及短桿菌(Brevibacterium)之野生株可製造少量L-精胺酸(美國專利案No. 3,222,258與No. 3,440,141)，且其突變株甚至從碳水化合物製造更高量之L-精胺酸(英國專利案No. 1,278,917)。

於各種微生物之代謝調節突變株中，麩胺酸棒狀桿菌(Corynebacterium glutamicum)顯現較高之L-精胺酸製造量(Hajime Yoshida,Kazumi Araki and Kiyoshi Nakayama,“Arginine Production by Arginine Analog-resistant Mutants of Microorganisms,”Agric. Biol. Chem.,45(4),959-963(1981))。若干最典型之精胺酸製造突變株為對2-噻唑丙胺酸(美國專利案No. 3,723,249及美國專利案No. 3,878,044)及刀豆胺酸(美國專利案No. 3849250；英國專利案No. 1,351,518)具抗性之棒狀桿菌屬菌株；亦發現芽孢桿菌屬(Bacillus)(美國專利案No. 3,734,829、美國專利案4086137與美國專利案4430430)及大腸桿菌屬(Escherichia)之突變株(美國專利案4430430、美國專利案6897048)大量製造精胺酸。

木住(Kisumi)等首先報導利用微生物醱酵製造相當量之L-精胺酸(“Production of L-Arginine by Arginine Hydroxamate-Resistant Mutants of Bacillus subtilis,”Appl. Microbiol. 22,987(1971))。已知氧氣供應對利用微生物之好氧性胺基酸製造有重要影響(Takishi Utagawa,“Production of Arginine by fermentation,”J. Nutr. 134:2854S-2857S(2004))。於厭氧條件下生長常導致形成例如乙酸及乙醇等毒性副產物，從而強烈抑制L-精胺酸製造(J. Gong,J. Ding,H. Huang,Q. Chen,Kinetic study and modeling on L-arginine fermentation,Chin. J. Biotech. 9(1) 9-18(1993))。

樹薯(樹薯屬之Manihot esculenta)渣已被用於利用酪蛋白乳酸桿菌(Lactobacillus casei)及戴白氏乳酸桿菌(Lactobacillus delbrueckii)之製造L-(+)-乳酸(Rojan P. John,K. Madhavan Nampoothiri and Ashok Pandey,Applied Biochemistry and Biotechnology,Vol 34,p 263-272(2006)；Rojan P. John,K. Madhavan Nampoothiri and Ashok Pandey,“Solid state fermentation for L-Iactic acid production from agro wastes using Lactobacillus delbrueckii,”Process Biochemistry,Vol.41 p:759-763(2006))；亦被用於製造赤黴酸(giberellic acid)(A. Tomasini 1,C. Fajardo and J. Barrios-Gonza'lez,“Gibberellic acid production using different solid-state fermentation systems,”Vol 13.p203-206(1997))及固態醱酵之檸檬酸(Flavera Camargo Prado,Luciana Porto de Souza Vandenberghe and Carlos Ricardo Soccol,“Relation between Citric Acid Production by Solid-State Fermentation from Cassava Bagasse and Respiration of Aspergillus niger LPB Semi-Pilot Scale,”Brazilian archives of Biology and Technology,Vol.48,Special n.: pp.29-36(2005))。近來，Ubaid等報導γ-次亞麻油酸製造之用途(Syed Ubaid et al.,“Enrichment of γ-linolenic acid in the lipd extracted from Mucor zychae MTCC5420,”Food Research International,Volume 42,issue 4,May 2009,Pages 449-453)。

同樣地，波羅蜜籽粉已被用於製造色素(Sumathy Babitha,Carlos R. Soccol and Ashok Pandey,“Jackfruit Seed-A Novel Substrate for the Production of Monascus Pigments through Solid-State fermentation,”Food Technol. Biotechnol,44(4) 465-471(2006))及製造聚羥基丁酸酯(Ramadas NV,Soccol CR,Pandey A Appl Biochem Biotechnol,“A Statistical Approach for Optimization of Polyhydroxybutyrate Production by Bacillus sphaericus NCIM 5149 under Submerged Fermentation Using Central Composite Design,”Appl.Biochem.Biotechnol.(2009))。

現行精胺酸醱酵方法之若干缺點包括，例如，缺乏能製造精胺酸之野生株(不像野生麩胺酸棒狀桿菌能大量製造麩胺酸鹽之情形)；亦難以產生能製造精胺酸之營養要求性變異株，因此業界對於適於精胺酸製造之基因工程菌株改良有所需求。此外，由於使用純葡萄糖作為唯一碳源，以致生產精胺酸之製造成本相當高。因此，期望以廉價替代品提高使用有效菌株之產量。

發明概述

下文說明書特別敘述及確定本發明之性質及其進行方式。"以含農業殘留基質(本質上為像波羅蜜籽粉或樹薯渣之澱粉)水解物之生產媒介作為主要碳源，先前未曾被嘗試用以製造像精胺酸之胺基酸之使用麩胺酸棒狀桿菌之L-精胺酸之微生物製造"。

本發明具體實例之特徵為，利用本地現有農業廢棄物原料製備之水解物代替純糖以生長能製造胺基酸之麩胺酸棒狀桿菌菌株。本發明具體實例之附加特徵為，開發出適於使用農業廢棄物原料水解物作為主要碳源，於麩胺酸棒狀桿菌存在下醱酵該碳源以製造L-精胺酸之生物方法。本發明具體實例之附加特徵為，從醱酵後之醱酵液純化精胺酸。

根據具體實例之特徵，係提供一種利用農業廢棄物之醱酵製造精胺酸之方法，該方法包括於麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831或麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493至少一者存在下，使農業廢棄物醱酵以製造含精胺酸之醱酵液，及從醱酵液回收精胺酸。

根據具體實例之另一特徵，係提供以選自樹薯渣、波羅蜜籽粉、及其混合物之含澱粉農業廢棄物原料製造L-精胺酸之方法，該方法包括酵素水解農業廢棄物原料，最好使55至85%，較佳為60%至75%，又更佳為65-68%之農業廢棄物基質轉化為還原糖；於麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831或麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493至少一者存在下，醱酵該等還原糖(較佳為作為唯一碳源)以製造含精胺酸之醱酵液，及從醱酵液回收精胺酸。

本發明之彼等及其他特徵及優點，從隨後之詳細說明將顯而易見。

詳細說明

下述界定及非限制性準則於審查本文提出之本發明說明書時必須被慮及。本文使用之標題(例如“背景”及“概述”)及副標題(例如“組成物”及“方法”)僅為用於本發明揭示內容之一般組織，而不擬對本發明或其任何態樣之揭示內容構成限制。詳言之，“背景”中揭示之主題可包括隸屬本發明範圍內之技術觀點而不可構成先前技藝之列舉。“概述”中揭示之主題並非本發明或其任何具體實例全部範圍之詳盡或完整揭示內容。本說明書章節內具有特定功效的物質(例如，為“活性”或“載體”成分)之分類或討論係為方便計，當該物質被用於任何指定組成物中時，不應被推論為必須或僅具有根據本文分類之功能。

本文中參考文獻之引用並不構成承認彼等參考文獻係先前技藝或與本文揭示之本發明可專利性有任何關聯。序言中所引用參考文獻內容之任何討論僅意欲提供該等參考文獻作者之主張之一般概述，並不構成承認該等參考文獻內容之正確性。

說明書及詳細實例，在指出本發明具體實例之同時，僅意欲供說明之用途而不擬對本發明範圍構成限制。再者，具有所述特徵之多個具體實例之列舉不擬將具有附加特徵之其他具體實例、或併入不同組合所述特徵之其他具體實例排除在外。所提供之特定實例係供說明如何製造及使用本發明組成物及方法之用途，除非另行明確指示，否則不擬作為已經或尚未進行或測試之本發明既定具體實例之代表。

本文所用之“較佳”及“較佳地”等詞係指於特定情況下提供特定好處之本發明具體實例。然而，於相同或其他情況下，其他具體實例亦可能為較佳。再者，一或多個較佳具體實例之列舉並非意味其他具體實例無可用之處，亦不擬將其他具體實例排除在本發明範圍之外。此外，諸組成物及方法可包含其中所述元件，或(本質上)由該等元件所組成。

全文中所用之範圍係用於敘述該範圍內之每一數值之簡略表示法；於該範圍內之任何數值均可被選定作為該範圍之界限。此外，本文引用之所有參考文獻，其全部內容均併入本文以資參考。如果發生本揭示內容與所引用參考文獻之界定衝突，則以本揭示內容之界定為主。

除非另行指明，否則本文及說明書中他處所示之百分比及量應被瞭解為係指重量百分比。所示量係以物質之活性重量計。於本文中特定數值之列舉，無論係指諸成分之各別量，或係指具體實例之其他特徵，均意欲表示該數值加上或減去說明測量誤差之變異程度。例如，於測量誤差程度為一般熟習此項技藝者察知及瞭解之前提下，10%之量可能包括9.5%或10.5%。

“農業廢棄物”一詞係指得自農產品加工之任何廢棄物，各種形式之農業廢棄物見述於，例如，Products from Waste (Industrial and Agro Waste),National Institute of Industrial Research,(2003)；Garcia-Reyes Refugio,et al.,“Contribution of agro-waste material main components(hemicelluloses,cellulose,and lignin) to the removal of chromium(III) from aqueous solution[農業廢棄物主要成分(半纖維素、纖維素、及木質素)對自水溶液中去除鉻(III)之貢獻]”,J. of Chem. Tech. & Biotech.,Vol. 84,No. 10,1522-1538(Oct. 10,2009)。於較佳具體實例中，農業廢棄物包括蔗渣、織維素、木質素、半纖維素、籽粉、樹薯渣、或波羅蜜籽粉。

本發明包含利用農業廢棄物之醱酵製造精胺酸之方法，該方法包括於麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831或麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493至少一者存在下，較佳為於20℃至50℃之溫度範圍內及於5至8之pH範圍內，使農業廢棄物進行為期12小時至2週之醱酵，以製造含精胺酸之醱酵液，及從醱酵液回收精胺酸。

已有報導使用農業廢棄物原料作為主要碳源製造各種微生物代謝物，例如酵素、如乳酸之有機酸、色素。於不擬拘泥於任何理論下，本發明人等相信以此等廉價原料製造胺基酸之生物技術方法可進一步改良，使其能與化學衍生之方法競爭。例如，本發明人等慮及其高澱粉含量及先前成功地用於各種生物方法而挑選兩種基質─波羅蜜及樹薯渣。

波羅蜜[大樹波羅(Artocarpus heterophyllus)]係生長於亞洲之最普遍熱帶水果之一；其為所有樹生水果中之最大者，單一個波羅蜜果實含有100至300顆種子；種子佔總水果質量之約10-15%，具有高碳水化合物及蛋白質含量(S. Kumar,A.B. Singh,A.B. Abidi,R.G. Upadhyay,A. Singh,“Proximate composition of jackfruit seeds,”J.Food Sci. Technol. 25141-152(1988))。

種子通常被丟棄或蒸熟當點心食用，或於若干在地菜餚中使用。將種子乾燥，磨粉，可得到波羅蜜籽粉或粉狀物。澱粉水解後，自該粉狀物得到之糖可有效地用於醱酵製造有機化合物。波羅蜜種子澱粉之糊化溫度範圍較窄，因此與修飾澱粉相較需要較少之糊化能量，從而降低澱粉水解之成本。波羅蜜種子之物理化學性質如下文表1所述。

表1：波羅蜜種子之物理化學組成

來源：Ibironke Adetolu Ajayi,“Comparative study of the chemical composition and mineral element content of Artocarpus heterophyllus and Treculia fricana seeds and seed oils,”Bioresource Technology,Vol 99(11),5125-5129(2007)。

樹薯(樹薯屬之Manihot esculenta Cranz)係熱帶塊根作物，為熱帶地區除了米及玉米外之第三重要熱量來源。於世界主要糧食作物中，樹薯排第四位，被超過8億人食用(Elkholy H,Eltantawy A,“The world of cassava production: an overview,”Journal of Root Crops,26: 1-5(2000))。樹薯塊根之工業加工主要為進行粉(flour)及澱粉之單離，從而產生更多液態及固態殘留物(粉之加工產生固態殘留物，澱粉加工則產生更多液態殘留物)。固態殘留物包括褐色果皮、內果皮、無法使用之根、樹薯渣、及粉滓，其中樹薯渣是主要殘留物。處理約250-300公噸新鮮塊根產生約280公噸之濕樹薯渣。樹薯渣由鬚根物質組成，含有物理方法未能執行之澱粉。不良加工條件可能導致樹薯渣中含甚至更高濃度之澱粉。樹薯渣之物理化學組成如下文表2所示。

表2：樹薯渣之物理化學組成

來源：Pandey A.,Soccol C.R.,Nigam P.,Soccol V T,Vandenberghe LPS,Mohan R,“Biotechnology potential of agro-industrial residues,II: cassava bagasse,Bioresource Technology 74:81-87(2000)。

精胺酸，較佳為L-精胺酸，可利用例如上述農業廢棄物(單獨或組合)，於微生物存在下進行醱酵製造含精胺酸之混合物，然後視需要使精胺酸自混合物單離。適當微生物包括選自由乳糖醱酵短桿菌(Brevibacterium lactofermentum) ATCC 21798、乳糖醱酵短桿菌ATCC 21799、乳糖醱酵短桿菌ATCC 21800、乳糖醱酵短桿菌ATCC 21801、乳糖醱酵短桿菌ATCC 21086、黃短桿菌(Brevibacterium flavum) ATCC 21475、黃短桿菌ATCC 21127、黃短桿菌ATCC 21128、黃短桿菌ATCC 21129、黃短桿菌ATCC 21474、黃短桿菌ATCC 21493、黃短桿菌ATCC 21406、黃短桿菌ATCC 21605、產胺短桿菌(Brevibacterium ammoniagenes) ATCC 19355、嗜醋酸棒狀桿菌(Corynebacterium acetoacidophilum) ATCC 21476、嗜醋酸棒狀桿菌ATCC 21407、麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831、麩胺酸棒狀桿菌ATCC 13286、麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21659、麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21339、醋麩酸棒狀桿菌(Corynebacterium acetoglutamicum) ATCC 21491組成之組群者及其混合物。

用於本發明之較佳微生物係得自美國菌種保存中心(American Type Culture Collection)之麩胺酸棒狀桿菌突變株，特別是精胺酸類似物抗性突變株，命名麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831(美國專利案No. 3849250，其全部揭示內容併入本文以資參考)及麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493(黃短桿菌ATCC 21493)(美國專利案No. 5196326，其全部揭示內容併入本文以資參考)。菌種較佳為保存於LBG培養基[補充葡萄糖之貝爾塔尼(Luria Bertani)肉汁]中，每兩星期進行繼代培養。

於本發明中，較佳為使用之培養基係由較佳量之碳源、氮源、無機鹽、及少量之所用菌株生長需要之次要無機營養分組成之天然培養基。本發明之較佳碳源包括葡萄糖或任何含澱粉原料之澱粉水解物，較佳為使用適當澱粉糖化酵素使樹薯渣或波羅蜜籽粉進行酵素水解獲得者。澱粉糖化酵素於此項技藝中為已知。適當之澱粉糖化酵素包括見述於，例如，Sasaki,et al.,“Screening of Microorganisms for Raw Starch Saccharifying Enzyme Production,”Agric. Biol. Chem.,50(6),1661-1664(1986)、Achi,et al.,“Production of a raw starch saccharifying amylsase by Bacillus alvei grown on different agricultural substrates,”World J. Microbiol. And Biotech.,8,206-207(1991)者；包括，例如，澱粉酶、葡萄糖澱粉酶、支鏈澱粉酶、茶苗白絹病菌(Corticium rolfsii) AHU 9627等。每一基質之水解方法可使用此項技藝中已知之技術及本文提供之準則予以最適化。於較佳具體實例中，使用相同醱酵微生物，樹薯渣及/或波羅蜜籽粉澱粉水解物之醱酵提供較例如葡萄糖純糖之醱酵更多之產量。

至於氮源，可使用無機氮鹽如氯化銨及其他習用有機氮源如Nz胺、酪蛋白水解物、玉米浸液等。較佳為可使用磷酸一氫鉀、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、硫酸亞鐵、硫酸亞錳、碳酸鈣等無機鹽。於本發明所用菌株需要時，亦可於培養基中添加微量之如生物素及硫胺素等各種物質。

培養較佳為於攪拌或振盪產生之好氧條件下進行。例如，實驗室規模之細胞培養可於250毫升錐形瓶中，在適當攪動之旋轉式振盪器之浸沒條件下，好氧地進行。熟習此項技藝者將能放大程序成為商業量產精胺酸。培養溫度可為20℃至50℃之內，更佳為25℃至40℃，又更佳為27℃至36℃，最佳為30℃至32℃。較佳為醱酵之pH在4至9之範圍內，較佳為5至8，更佳為5.5至7.5，又更佳為6至7，最佳為pH維持於接近中性。亦較佳者為補充低量(1至5個單位)之β-內醯胺抗生素例如青黴素，以促進胺基酸之排出。通常，視培養條件及初始糖量而定，醱酵可持續12小時至2週期間，較佳為1天至10天，最佳為2至6天，以蓄積足量精胺酸。

醱酵後，可將存在醱酵液中之精胺酸單離，舉例而言，利用習知方法例如離子交換樹脂處理或沉澱法，移除微生物細胞及任何其他沉澱物。蓄積於培養液(醱酵液)中之精胺酸之定性測定可利用TLC達成，及於丹磺醯氯衍生化後以HPLC定量。精胺酸之部分純化及回收可使用例如安百來(Amberlite)之強酸性陽離子交換樹脂予以標準化。

一般熟習此項技藝人士將察知，本文敘述之方法也可產生附加之胺基酸，舉例而言，如，麩胺酸，及其他鹼性L-胺基酸或酸性L-胺基酸例如離胺酸。

經概括敘述本發明後，參照本文為說明用途所提供之特定具體實例，將可獲得進一步之瞭解。

本發明之詳細具體實例 實例1:

將18小時之麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831種菌接入醱酵培養基中，其組成為含有等同6%葡萄糖之波羅蜜籽粉水解物、0.05% K₂HPO₄、0.05% KH₂PO₄、3%(NH₄)₂SO₄、0.025% MgSO₄.7H₂O、0.001% FeSO₄.7H₂O、0.001% MnSO₄.4H₂O、0.5% Nz-胺、50微克/升生物素、2毫克/升硫胺素、500微升玉米浸漬液、及2% CaCO₃；pH維持於中性；於32℃進行振盪培養共計120小時，得到精胺酸之最終蓄積量2.27毫克/毫升。全程120小時期間，於間隔24、48、72、96、及120小時測定精胺酸生成量；結果示於下文表3：

表3-麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831於波羅蜜種子水解物中之精胺酸產量

實例2:

於由0.5%葡萄糖、0.5%氯化鈉、0.5%酵母萃取物、0.5%蛋白腖、0.2%酪蛋白酵素水解物組成之培養基中，振盪培養麩胺酸棒狀桿菌(ATCC 21831)之L-精胺酸製造突變株18小時，得到醱酵用種菌。分配醱酵培養基(25毫升)於250毫升錐形瓶中，接入5%種菌，於32℃旋轉式振盪器中進行培養。該醱酵培養基由等同8%葡萄糖之樹薯渣水解物、0.05% K₂HOP₄、0.05% KH₂PO₄、3% (NH₄)₂SO₄、0.025% MgSO₄.7H₂O、0.001%FeSO₄.7H₂O、0.001% MnSO₄.4H₂O、0.5% Nz-胺、50微克/升生物素、2毫克/升硫胺素、500微升玉米浸漬液、2%CaCO₃組成；將pH調至中性。培養期間，於醱酵培養基中補充內醯胺抗生素。經48小時培養後，醱酵液中之L-精胺酸蓄積量為相當於L-精胺酸最大濃度之1.63毫克/毫升。全程120小時期間，於間隔24、48、72、96、及120小時測定精胺酸生成量；結果示於下文表4：

表4-麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831於樹薯渣水解物中之精胺酸產量

實例3:

欲使用麩胺酸棒狀桿菌突變株，詳言之為麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493，以浸沈醱酵法製造L-精胺酸時，於由0.5%葡萄糖、0.5%氯化鈉、0.5%酵母萃取物、0.5%蛋白腖、0.2%酪蛋白酵素水解物組成之培養基中，30℃下，振盪18小時以製備種菌。將5%如此獲得之種菌移入25毫升批次量之醱酵培養基中。該醱酵培養基係由等同6%葡萄糖之波羅蜜籽粉水解物、0.05% K₂HPO₄、0.05% KH₂PO₄、3%(NH₄)₂SO₄、0.025% MgSO₄.7H₂O、0.001% FeSO₄.7H₂O、0.001% MnSO₄.4H₂O、0.5% Nz-胺、50微克/升生物素、2毫克/升硫胺素、500微升玉米浸漬液、及2% CaCO₃組成之水溶性天然培養基。

32℃下，進行醱酵96小時；於培養初始階段補充內醯胺抗生素。經96小時培養後，醱酵液中蓄積最大量1.93毫克/毫升之L-精胺酸。全程120小時期間，於間隔24、48、72、96、及120小時測定精胺酸生成量；結果示於下文表5：

表5-麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493於波羅蜜種子水解物中之精胺酸產量

實例4:

下文表6顯示使用麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831，於不同生產培養基中，如上文實例1及2所述及該菌株先前述及之界定條件下，醱酵製造L-精胺酸之最大產量之比較。本發明人等意外發現，相較於使用純葡萄糖作為碳源之常態培養基，於以水解物為基質之培養基中精胺酸產量較高。

表6-麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831於不同培養基中之精胺酸產量

本文所述之諸具體實例提供製造精胺酸之獨特優點，以及相較於例如葡萄糖純碳源之產量時，得自廉價農業廢棄物之出乎意料優異之精胺酸產量。其一優點為使用或回收利用否則將保持無法使用及/或被丟棄之像樹薯渣或波羅蜜種子等農業殘留廢棄物。另一優點為使用替代方法以減少使用供醱酵用途之像葡萄糖之昂貴精製糖。又一優點為相較於較昂貴之葡萄糖培養基時，以水解物為基質之培養基中相對較高之精胺酸產量。

上文已參照說明用實例敘述本發明，惟須瞭解的是，本發明不受限於所揭示之具體實例。熟悉此項技藝者於閱讀本說明書後可能出現之更改及修飾亦隸屬隨附專利範圍所界定之本發明範圍之內。

Claims (17)

1. 一種利用農業廢棄物之醱酵製造精胺酸之方法，其包括：於麩胺酸棒狀桿菌(Corynebacterium glutamicum)ATCC 21831或麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493至少一者存在下使農業廢棄物醱酵，以製造含精胺酸之醱酵液，其中農業廢棄物係包含以澱粉糖化酵素水解波羅蜜籽粉所製造的碳源；及從該醱酵液回收精胺酸。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中醱酵係好氧性醱酵。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中醱酵係於20℃至50℃之溫度範圍內進行。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中溫度為30℃至32℃。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中醱酵係於5至8之pH範圍內進行。
6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中pH為6至7。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中醱酵進行期間為12小時至2週。
8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該期間為2天至6天。
9. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包括於醱酵期間添加內醯胺抗生素。
10. 一種以選自波羅蜜籽粉之含澱粉農業廢棄物原料製造L-精胺酸的方法，該方法包括：酵素水解農業廢棄物原料，以將廢棄物轉化為還原糖；於麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21831或麩胺酸棒狀桿菌ATCC 21493至少一者存在下醱酵該等還原糖，以製造含精胺酸之醱酵液；及從該醱酵液回收精胺酸。
11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中農業廢棄物之酵素水解係將55至85%農業廢棄物轉化為還原糖。
12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中醱酵係於20℃至50℃之溫度範圍內進行。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中溫度為30℃至32℃。
14. 如申請專利範圍第10項之方法，其中醱酵係於5至8之pH範圍內進行。
15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中pH為6至7。
16. 如申請專利範圍第10項之方法，其中醱酵進行期間為12小時至2週。
17. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包括於醱酵過程期間添加內醯胺抗生素。