[发明专利]提高L-精氨酸发酵产酸的工艺

说明书

技术领域

   本发明涉及生物工程技术领域，具体地说是一种提高L-精氨酸发酵产酸的工艺。

背景技术

L-精氨酸是氨基酸中最重要的品种之一，在医药、营养保健、食品等领域应用广泛、需求量大，对于治疗生理功能、心血管疾病、激励免疫系统、维持婴儿的营养平衡、促进人体解毒等都具有良好的疗效，被专家称为是机体内运输和贮存氨基酸的重要载体，在肌内代谢中极为重要。L-精氨酸具有以下功能：L-精氨酸是一氧化氮在体内的最主要前体，一氧化氮是内源性细胞舒展因子，能扩张小动脉血管（如阴茎的血管，使他坚挺起来）。补充L-精氨酸促进ESRF的生成可防治某些心血管病。可防止胸腺退化，补充L-精氨酸能增加胸腺的重量，促进胸腺中淋巴细胞与CD细胞的增长，提高免疫力。在肌肉的代谢过程中非常重要，它能促进肌肉的增加与减少脂肪，因此在减肥中精氨酸起着重要作用。L-精氨酸及其盐类广泛用作氨中毒性肝昏迷的解毒剂和肝功能的促进剂，添加L-精氨酸的功能性口服液或保健饮料具有保肝、护肝功能。

L-精氨酸的生产方法有水解法和发酵法。我国现有的生产厂家目前大多仍主要依靠蛋白质水解法来生产 L- 精氨酸，该法操作费时、收率低，工艺稳定性不好且环境污染严重，不适于大规模生产。发酵法克服了蛋白质水解提取法所存在的工艺复杂和污染大等缺点，具有广阔的发展前景。但是，以微生物发酵法生产L-精氨酸，国内大多数发酵生产技术的产酸水平较低、成本较高，生产水平和产量远不能满足国内市场的需求。因此，开展提高精氨酸发酵产率的研究具有极其重要的意义。

由此可见，精氨酸从功能和需求上都具有十分广阔的市场前景。基于上述状况，国家科技部把L-精氨酸列入“十五”重点公关项目是十分正确、十分必要的，由于种种原因，“十五”以来，L-精氨酸发酵法产酸水平较低（最大3.8%），因而未能工业化生产，国家科技部又将发酵法生产L-精氨酸作为“十二五”重点攻关项目。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高L-精氨酸发酵产酸的工艺。

所采用的技术方案是：采用黄色短杆菌ATCC21493（SD^R）为出发菌，经NTG处理，诱变得到TA189菌株，该菌株可以利用葡萄糖直接合成精氨酸，而且产酸能力强，菌种生产能力和发酵工艺控制达到的指标，其综合水平达到国内领先水平。

本发酵工艺结合氨基酸和抗生素的发酵工艺特点，采用趋势控制，中途补料、补糖工艺严格控制，始终菌体的活力，得到较高的产酸水平。

一种提高L-精氨酸发酵产酸的工艺步骤如下：

菌种选育：从黄色短杆菌ATCC21493（SD^R）为出发菌，在选择性培养基中加一定浓度的AHV（α-氨基-β-羟基戊酸）或2-TA（α-噻唑丙氨酸），诱变得到TA174（SD^R、AHV^R、Z-TA^R）菌株；经过NTG处理得到TA188(SD^R、AHV^R、2-TA^R、L-His^-)菌株；把TA188再经过NTG处理后筛选出突变株TA189 (SD^R、AHV^R、2-TA^R、L-His^-)菌株，最后发酵产酸。

作为优选，所述黄色短杆菌TA174的筛选：

出发菌株：黄色短杆菌 ATCC214939（SD^R)

所述的菌种，筛选所用诱变培养基的组成为 ：

培养基

a、完全培养基：蛋白胨1.0%、牛肉膏1.0%、酵母膏0.5%、氯化钠0.5%、琼脂粉2.0%，PH7.0-7.2（试纸），灭菌温度121℃，灭菌时间20分钟。

b、选择抗性菌株的基本培养基：