[发明专利]一种生产γ-聚谷氨酸的方法

说明书

本发明所提供的涉及一种生产γ‑聚谷氨酸的方法。该方法采用分步发酵的方式可以有效提高原料利用率和聚谷氨酸产率。采用该方法生产γ‑聚谷氨酸，产物分子量分布窄，且分子量最高可达870Kda。该方法在发酵过程耗用原材料较低、产量高，能耗低，适合聚谷氨酸产品的大规模的工业应用。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种利用谷氨酸发酵液生产γ-聚谷氨酸的方法。

背景技术

γ-聚谷氨酸(Polyγ-glutamnic acid，γ-PGA)作为一种生物高分子材料具有生物可降解性好、可食、对人体和环境无毒害的优点。因此，γ-聚谷氨酸及其衍生物在食品、化妆品、医药和水处理等方面具有广泛的用途。

目前合成γ-聚谷氨酸的方法主要有化学合成法、提取法和微生物合成法等。但是化学合成法合成路线长、副产物多、收率低，并且产物的分子量小、难于满足作为新型药物载体材料的要求，没有工业应用价值。而提取法由于γ-聚谷氨酸浓度较低，且随条件不同，含量变化大。因此，提取工艺十分复杂，生产成本甚高，同样难以进行大规模的工业生产。

而虽然γ-聚谷氨酸的发酵生产取得了较大的进展，但是仍然存在发酵过程耗用原材料较多、产量低，能耗高等缺点，从而导致生产成本较高地问题，严重制约了聚谷氨酸产品的大规模的工业应用。

因此，目前存在的问题是亟需研究开发一种原料产率较高，能耗较低的聚谷氨酸生产工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供了一种生产γ-聚谷氨酸的方法。该方法在发酵过程耗用原材料较低、产量高，能耗低，适合聚谷氨酸产品的大规模的工业应用。

为此，本发明提供了一种生产γ-聚谷氨酸的方法，其包括：

步骤B，将谷氨酸发酵菌种接种至谷氨酸发酵培养基中进行发酵培养获得谷氨酸发酵液；

步骤C，将谷氨酸发酵液进行菌体分离处理，并对菌体分离处理后的谷氨酸发酵液的上清液进行稀释，获得谷氨酸发酵稀释液；

步骤E，将聚谷氨酸发酵菌种接种至谷氨酸发酵稀释液中进行发酵培养获得聚谷氨酸发酵液；

其中，所述发酵菌种由相应的菌株经过种子培养获得。

本发明中，所述谷氨酸发酵菌种的相应的菌株为谷氨酸棒杆菌菌株。

在一些实施例中，所述谷氨酸棒杆菌菌株为来自中国工业微生物菌种保藏中心，保藏编号为：CICC NO.23707的菌株。

本发明中，所述聚谷氨酸发酵菌种为枯草芽孢杆菌菌株。

在一些实施例中，所述枯草芽孢杆菌菌株为来自中国工业微生物菌种保藏中心，保藏编号为：CICC NO.20643的菌株。

本发明中，所述谷氨酸发酵稀释液的浓度为50-70g/L，优选为60-70g/L，进一步优选为60-63.6g/L。

在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤C中，采用离心处理的方式进行菌体分离处理，且离心处理的条件为：温度为4-6℃，转速为8000-12000rpm，时间为20-40min。

根据本发明的一些实施方式，所述谷氨酸发酵培养基以1L水计，包括在1L水中的以下组分：

在一些实施例中，所述谷氨酸发酵培养基的pH值为6.5-7.0。

根据本发明的一些实施方式，所述聚谷氨酸发酵培养基包括步骤C获得的谷氨酸发酵稀释液以及以1L水计，包括在1L水中的以下组分：

在一些实施例中，所述聚谷氨酸发酵培养基的pH值为6.5-7.0。