提高L-色氨酸发酵产量的方法

摘要

本发明公开了一种提高L-色氨酸发酵产量的方法，其包括以下步骤：将培养好的大肠杆菌种液接入到已经灭菌的发酵培养基中，发酵培养基中添加0.005%~0.05%丙酮酸钠，按8～12%的接种量接入发酵容器，发酵温度控制35～37℃，通气量1：0.5～1，用浓氨水调节PH值至6.5，控制溶氧20～50%，当发酵培养基中初始糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束。本发明采用该发酵工艺，有利于提高L-色氨酸的发酵产量。

权利要求

1.一种提高L-色氨酸发酵产量的方法，其特征在于，其包括以下步骤：将培养好的大肠杆菌种液接入到已经灭菌的发酵培养基中，发酵培养基中添加0.005%~0.05%丙酮酸钠，按8～12%的接种量接入发酵容器，发酵温度控制35～37℃，通气量1：0.5～1，用浓氨水调节PH值至6.5，控制溶氧20～50%，当发酵培养基中初始糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束。

2.如权利要求1所述的提高L-色氨酸发酵产量的方法，其特征在于，所述发酵培养

8～20小时，向发酵液中流加总量为0.01～0.1%谷胱甘肽。

3.如权利要求1所述的提高L-色氨酸发酵产量的方法，其特征在于，所述发酵培养基的体积为4.5 L。

4.如权利要求1所述的提高L-色氨酸发酵产量的方法，其特征在于，所述大肠杆菌种液的体积为500ml。

说明书

提高L-色氨酸发酵产量的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种提高产量的方法，特别是涉及一种提高L-色氨酸发酵产量的方法。

背景技术

[0002] 基因工程技术和高细胞密度培养技术的有机结合，使得原本无法大规模微生物发酵的产品能大量生产。目前生产L-色氨酸的主要方法为微生物发酵法，基本都是利用基因工程菌发酵生产L-色氨酸，大肠杆菌的遗传背景研究清晰，易于改造，容易培养，发酵周期也不长等优势，被广泛应用，但是由于从葡萄糖到L-色氨酸的代谢途径漫长，代谢流弱，代谢调控复杂，导致生产过程中L-色氨酸积累缓慢，积累浓度和转化率偏低。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种提高L-色氨酸发酵产量的方法，其采用该发酵工艺，有利于提高L-色氨酸的发酵产量。

[0004] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种提高L-色氨酸发酵产量的方法，其特征在于，其包括以下步骤：将培养好的大肠杆菌种液接入到已经灭菌的发酵培养基中，发酵培养基中添加0.005%~0.05%丙酮酸钠，按8～12%的接种量接入发酵容器，发酵温度控制35～37℃，通气量1：0.5～1，用浓氨水调节PH值至6.5，控制溶氧20～50%，当发酵培养基中初始糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束。

[0005] 优选地，所述发酵培养8～20小时，向发酵液中流加总量为0.01～0.1%谷胱甘肽。

[0006] 优选地，所述发酵培养基的体积为4.5 L。

[0007] 优选地，所述大肠杆菌种液的体积为500ml。

[0008] 本发明的积极进步效果在于：本发明在发酵过程中添加丙酮酸钠和谷胱甘肽，并利用精确控制流加葡萄糖的方式应用于L-色氨酸发酵法生产过程，使得发酵终点L-色氨酸产量得到有效提高，工艺稳定，实用性强。

具体实施方式

[0009] 以下通过实施案例来对本发明做进一步详细说明。

[0010] 本发明采用的菌种是以大肠杆菌（Escherichia coli K-12 W3110）为出发菌株构建的基因工程菌。

[0011] 本发明提高L-色氨酸发酵产量的方法包括以下步骤：将培养好的大肠杆菌种液接入到已经灭菌的发酵培养基中，发酵培养基中添加0.005%~0.05%丙酮酸钠，按8～12%的接种量接入发酵容器，发酵温度控制35～37℃，通气量1：0.5～1，用浓氨水调节PH值至6.5，控制溶氧20～50%，当发酵培养基中初始糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束。

[0012] 实施例1：

[0013] 对照组：

[0014] 将培养好的500ml重组大肠杆菌种液接入到已经灭菌的4.5 L发酵培养基中（采用上述原工艺发酵培养基配方，原工艺发酵培养基配方（%）：磷酸氢二钾1.6，七水硫酸镁0.4，硫酸铵0.2，柠檬酸0.2，葡萄糖0.7，酵母粉0.2，微量元素0.3 （Al2(SO4)3·18H2O
2，CoSO4·7H2O 0.75，CuSO4·5H2O 2.5，H3BO3 0.5，　Na2MoO4·2H2O 3， MnSO4·H2O 2.4， NiSO4·6H2O 2.5，ZnSO4·7H2O 15，FeSO4·7H2O 50），按8～12%的接种量接入发酵容器，所用发酵容器为10L自动发酵罐，发酵温度控制37℃，通气量1：0.8，用浓氨水控制发酵PH值到 6.5，控制发酵过程溶氧20～30%，当发酵培养基中初始葡萄糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束，本批发酵周期46小时，发酵液终点L-色氨酸产量33.2g/L。

[0015] 实验组：

[0016] 将培养好的500ml重组大肠杆菌种液接入到已经灭菌的4.5 L发酵培养基中，本次发酵培养基在对照组基础上另添加0.01%丙酮酸钠，按8～12%的接种量接入发酵容器，所用发酵容器为10L自动发酵罐，发酵温度控制37℃，通气量1：0.8，用浓氨水控制发酵PH值到 6.5，控制发酵过程溶氧20～30%，发酵至8小时，向发酵液补加0.01%谷胱甘肽，当发酵培养基中初始葡萄糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束，本批发酵周期42小时，发酵液终点L-色氨酸产量43.8g/L。

[0017] 实施例2：

[0018] 对照组：

[0019] 将培养好的400ml重组大肠杆菌种液接入到已经灭菌的4.5 L发酵培养基中（采用上述原工艺发酵培养基配方），按8～12%的接种量接入发酵容器，所用发酵容器为10L自动发酵罐，发酵温度控制36℃，通气量1：1，用浓氨水控制发酵PH值到 6.5，控制发酵过程溶氧30～40%，当发酵培养基中初始葡萄糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束，本批发酵周期48小时，发酵液终点L-色氨酸产量36.1g/L。

[0020] 实验组：

[0021] 将培养好的400ml重组大肠杆菌种液接入到已经灭菌的4.5 L发酵培养基中，本次发酵培养基在对照组基础上另添加0.05%丙酮酸钠，按8～12%的接种量接入发酵容器，所用发酵容器为10L自动发酵罐，发酵温度控制36℃，通气量1：1，用浓氨水控制发酵PH值到 6.5，控制发酵过程溶氧30～40%，发酵至12小时，向发酵液补加0.08%谷胱甘肽，当发酵培养基中初始葡萄糖耗尽，流加800g/L的葡萄糖溶液，整个过程控制发酵液中葡萄糖浓度小于0.1g/L，当体系中L-色氨酸不再积累时发酵结束，本批发酵周期43小时，发酵液终点L-色氨酸产量46.3g/L。

[0022] 实施例3：

[0023] 对照组：

[0024] 将培养好的5L重组大肠杆菌种液接入到已经灭菌的4.5 L发酵培养基中（采用上