[发明专利]一种改善羟脯氨酸发酵前期溶菌的方法

说明书

本发明属于食品微生物、发酵技术领域，特别涉及一种改善羟脯氨酸发酵前期溶菌的方法。它包括将羟脯氨酸种子放到种子罐进行种子扩大培养和移种发酵培养的过程，所述的种子扩大培养后期，施以温度调节实现温度温和转变的过程；所述的移种发酵培养过程中，在发酵基中加入混合有机氮源。在本发明的温度调控方式下，实现种子培养到发酵培养的温和变温，并利用酵母粉与酵母膏混合有机氮源弥补单一有机氮源在菌体生长方面的不足，提高了种子移种后发酵长菌期菌种生长的速率，有效地改善了羟脯氨酸发酵前期溶菌的情况。

技术领域

本发明属于食品微生物、发酵技术领域，具体地说，是涉及一种改善羟脯氨酸发酵前期溶菌的方法。

背景技术

L-羟脯氨酸作为一种稀有亚氨基酸，在医药保健、材料化工、食品营养和护肤美容等行业都具有广泛的应用。

国内外研究现状：目前L-羟脯氨酸的生产方法有三种，即生物组织提取法、化学合成法及微生物合成法，随着工业生物技术的蓬勃发展，微生物合成法日益呈现出无法比拟的独特优势。在使用微生物合成法生产L-羟脯氨酸的研究中，日本协和发酵公司东京研究所有着较高的成就，并且已经进行工业化生产。2000年Shibasakit等将指孢囊菌RH1中与脯氨酸-4-羟化酶基因克隆到大肠杆菌W1485中，同年，Shibasakit等将编码r-谷氨酰激酶的定点突变基因与脯氨酸-4-羟化酶基因在大肠杆菌W1485△putA中共表达，直接以葡萄糖为底物发酵生产L-羟脯氨酸，在发酵罐中发酵96H后羟脯氨酸产酸达25G/L。近年温度敏感型复合基因大肠杆菌，利用其在低温培养时宿主中能正常复制，但高温培养时则不能复制，从而有利于该辅助质粒去除的优点被广泛地应用。

目前，在50L发酵罐扩大至5m³发酵罐的L-羟脯氨酸发酵扩大试验中，使用的菌种为经过基因重组技术所得的大肠杆菌，试验过程中出现了70％批次种子生长正常但移种到发酵后培养3-6H突然大量溶菌、OD不增或下降的情况，凡出现此情况的批次即使能在12H后重新长菌，其产酸率只有0-1％，导致该批发酵失败，给生产带来严重的经济损失。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用温度调控方式，实现种子培养到发酵培养的温和变温，并利用混合有机氮源弥补单一有机氮源在菌体生长方面的不足，提高了种子移种后发酵长菌期菌种生长的速率，有效地改善了L-羟脯氨酸发酵前期溶菌的情况。

本发明采用的技术方案是：一种改善羟脯氨酸发酵前期溶菌的方法，包括将羟脯氨酸种子放到种子罐进行种子扩大培养和移种发酵培养的过程，所述的种子扩大培养后期，施以温度调节实现温度温和转变的过程；所述的移种发酵培养过程中，在发酵基中加入混合有机氮源。

进一步：在上述改善羟脯氨酸发酵前期溶菌的方法中，所述的温度调节是指在种子罐移种前40-70分钟，按每10±1分钟降1±0.5℃温度的速度逐步降温，使种子温度在移种前20-30分钟达与发酵培养0H培养时温度值，提前完成种子到发酵培养的变温。所述的混合有机氮源就指重量百分浓度为0.3～0.5％酵母粉和重量百分浓度为0.3～0.5％酵母膏。提高发酵长菌期菌种生长的速率。

所述的羟脯氨酸发酵前期溶菌是指种子液移到发酵罐后培养3-6H出现菌体自溶，主要表现为镜检菌数由＞50粒/视野后，在15-30分钟内减少至＜10粒/视野，溶氧回升，比浊度OD下降。所用的羟脯氨酸菌种种属为大肠杆菌，提高了种子移种后发酵长菌期菌种生长的速率，有效地改善了羟脯氨酸发酵前期溶菌的情况。

所述的种子扩大培养是一级种子培养和二级种子培养，所述种子扩大培养后期是指二级种子培养后期。

与现有工艺技术相比，本发明发酵前期长菌速率更快，且出现发酵前期溶菌的比例明显减少，可有效改善L-羟脯氨酸发酵前期溶菌的问题。发酵成功批次的增加不但增加了产量、降低了生产成本，而且大大减少了废液的排放，给环境带来了保护。

具体实施方案