[发明专利]一种单细胞甲醇蛋白的工业化生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，特别是一种单细胞甲醇蛋白的工业化生产方法。 

背景技术

当前，世界各国都十分重视开辟蛋白质资源和研究其应用技术，并已取得了很大进展，其中工业化最快的是单细胞蛋白生产，被认为是解决人类蛋白质资源匮乏最有效途径之一。 

单细胞蛋白（Single cell protein，SCP）又称微生物蛋白，指的是从纯培养的微生物细胞中提取得到的总蛋白，可作为人及动物蛋白的补充。单细胞蛋白可用制糖、造纸、淀粉、木材加工等产生的废液来发酵生产，但受原料限制而产量太少。在单细胞蛋白中，能够进行工业化大量生产的是甲醇蛋白，它是以工业甲醇为原料进行微生物发酵而得到的第二代单细胞蛋白。与天然植物蛋白相比，它含有更丰富的氨基酸、矿物质和维生素，可以部分代替鱼粉、大豆、肉类及脱脂奶粉等喂养家禽。 

从上世纪60年代起，世界就有不少国家开始进行甲醇蛋白的研究与开发生产，至70年代后期，从事该项研究工作的单位达到近千家。1980年，英国帝国化学公司（I. C. I）建立了年产10万吨甲醇蛋白的生产装置。美国的菲利浦石油公司（Phillips）改进了发酵罐结构，在1983年开发出了生产甲醇蛋白的新工艺，获得了更高浓度的甲醇蛋白，并在中间试验基础上建成了年产2000吨的工业示范装置。随后，法国的石油研究院与泰克尼伯公司（IFP-Technip），瑞典的奥普劳特（Norprotein）公司，德国的赫斯特-伍德（Hoechest-Uhde）公司等也相继建立了实验装置。国内从上世纪70年代开始，有包括山西生物研究所、北京营养源研究所等10余家单位从事甲醇蛋白的研究工作，其中山西生物研究所于90年代完成了中试工作。但从世界范围来看，由于甲醇蛋白生产过程中水、电、气消耗较大，不能实现高密度发酵，生产成本较高，而使得众多厂家未投入实际生产。 

近年来，全球气候与地质灾害频发，发展中国家的工业化进程加快，致使大量耕地被占用，全球性的粮食危机已开始显现，全球粮食储备水平不足年消费量的15%，以大豆与玉米为主要原料的饲料行业受到严重冲击，人与动物争夺口粮的严峻现实迫使人们寻求新的蛋白质资源来代替谷物蛋白。 

单细胞蛋白具有丰富的氨基酸、矿物质及维生素，可制作食品添加剂供人类直接食用。酵母浓缩蛋白具有明显的香味，可用于食品增鲜剂。它还可以用作饲料蛋白，大规模替代谷物蛋白而减少粮食的用量。 

但目前在我国对于单细胞甲醇蛋白饲料的开发还刚刚起步，只停留在研究阶段，对于如何将单细胞甲醇蛋白进行工业化生产，至今还未见有报导。 

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种单细胞甲醇蛋白的工业化生产方法，可有效解决单细胞甲醇蛋白工业化生产过程中出现的单产低、甲醇转化率不高的技术难题。 

本发明解决的技术方案是，包括如下步骤： 

1）、分类命名为巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）HGD-01的菌株，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO:M2012342，保藏日期为：2012年9月12日；

将甘油管保藏的巴斯德毕赤酵母HGD-01的菌株0.5mL接种至YPD试管斜面培养基（试管规格180mm×20mm）上，30℃培养48小时，即得斜面种子，所述的YPD试管斜面培养基是由重量百分比计的1%酵母提取物（oxiod公司产品，公知技术，以下同）、2%胰蛋白胨（oxiod公司产品，公知技术，以下同）、2%葡萄糖、2%琼脂（北京奥博星化学试剂有限公司产品，公知技术，以下同）和余量的水混合在一起组成；用无菌水将斜面种子全部冲洗下来，以YPD液体培养基体积1%～5%的接种量接入到YPD液体培养基的中，摇床振荡培养，培养温度30℃，摇床转速220rpm，培养24～30小时，菌体OD₆₀₀达到3～5，获得摇瓶种子，所述的YPD液体培养基是由重量百分比计的1%酵母提取物、2%胰蛋白胨、2%葡萄糖和余量的水混合在一起组成；

2）、一级种子培养：