[发明专利]一种提高异亮氨酸产量的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及L-异亮氨酸产生菌的发酵过程控制，应用于发酵法生产L-异亮氨酸。

背景技术

异亮氨酸又称“异白氨酸”，系统命名为“α -氨基-β-甲基戊酸”，疏水性支链氨基酸。因在α位和β位具有两个不对称碳原子，因而存在 D、L、D 别、L 别四种旋光异构体，自然界中存在的仅为L-异亮氨酸，其余三种均无营养价值。L-异亮氨酸是人体8种必需氨基酸之一，在人类生命代谢中具有特别重要的地位。具有促进体内蛋白质、酶和肽类激素合成的功能，在肌肉蛋白质代谢中极为重要，主要用于治疗神经障碍、食欲减退和贫血，有增强身体免疫力的功能。由于存在四种旋光异构体，因此很难采用化学合成法或化学合成与酶法相结合的方法，廉价制造纯度高的 L-异亮氨酸，只有采用发酵法。

L-异亮氨酸工业化生产的关键是发酵，发酵水平的高低是决定产品成本的主要因素。提高L-异亮氨酸的产量，不仅要一株适合工业化生产的优良高产菌株，而且需要与该菌株相匹配的最佳发酵工艺条件和控制手段。

发明内容

本发明的目的是要解决L-异亮氨酸工业化生产中，发酵水平的低、生产成本高的问题，而提供一种提高异亮氨酸产量的方法，本发明通过紫外诱变育种选育出一株异亮氨酸产生菌B.flavumKM1，通过添加VB₁₂对L-异亮氨酸产生菌黄色短杆菌Brevibacterium flavumKM1（Met^-+Lys^-+ Eth^r+α-AB^r+AEC^r）的种子培养条件和发酵过程进行优化，从而进一步提高L-异亮氨酸的产量。

VB₁₂即钴胺素，分子中含钴和咕啉，咕啉第六个配位可结合其他基团，产生各种钴胺素，包括与氢结合的氢钴胺素、与甲基结合的甲基钴胺素、与5’-脱氧腺苷结合的辅酶B₁₂等。甲基钴胺素可作为甲基载体，接受甲基四氢叶酸提供的甲基，用于合成甲硫氨酸。一些依赖辅酶B₁₂的酶类催化1,2迁移分子重排反应，即相邻碳原子上氢原子与某一基团的易位反应。例如在丙酸代谢中，催化甲基丙二酰辅酶A转变为琥珀酰辅酶A的变位酶就以辅酶B₁₂为辅助因子。此外， VB₁₂还参与脱氧核酸（DNA）的合成，碳水化合物及蛋白质的代谢，增加核酸与蛋白质的合成。

本发明之方法是：

通过紫外诱变育种选育出一株L-异亮氨酸产生菌B.flavumKM1，该菌株的出发菌株为黄色短杆菌B. flavum i10505(Met^-+Eth^r+α-AB^r+AEC^r )。

通过添加VB₁₂对KM1菌株的种子培养条件和发酵过程进行优化。

所述黄色短杆菌B.flavumi10505 菌株来源于吉林大学生物与农业工程学院发酵工程实验室。

所述的L-异亮氨酸产生菌B.flavumKM1，应用于发酵法生产L-异亮氨酸。

附图说明

图1是诱变选育出的产酸较优的L-异亮氨酸产生菌，其中i10505是出发菌株；

图2是KM1菌株的生长曲线，添加VB₁₂与无添加VB₁₂的对比；

图3是种子培养基中VB₁₂添加量对B.flavumKM1菌株产酸的影响曲线图。

图4是发酵培养基中VB₁₂添加量对B.flavumKM1菌株产酸的影响曲线图。

具体实施方式

本发明通过紫外诱变育种选育出一株甲硫氨酸与赖氨酸双重缺陷型异亮氨酸产生菌菌株B.flavumKM1，该菌株的出发菌株为B. flavum i10505(Met^-+Eth^r+α-AB^r+AEC^r )。

通过在异亮氨酸产生菌B.flavumKM1的种子培养基中和发酵培养基中添加VB₁₂，提高种子活力，缩短发酵周期，从而提高L-异亮氨酸产量。