[发明专利]一种改善苹果酸发酵性能的方法

说明书

本发明公开了一种改善苹果酸发酵性能的方法，属于微生物领域。米曲霉菌株(Aspergillusoryzae FMME 338)，保藏编号CCTCC NO:M 2016401。本发明同时公开一种发酵生产L‑苹果酸方法，温度30℃，摇床转速200r/min，发酵周期120h，最终发酵L‑苹果酸产量可达129.2g/L，是一株高产L‑苹果酸的优良野生菌株。本发明发酵生产L‑苹果酸的方法工艺操作简单易行、培养基成本低廉，且发酵液中L‑苹果酸纯度高，杂酸较少，发酵周期短，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种改善苹果酸发酵性能的方法，属于微生物领域。

背景技术

苹果酸(Malic acid)又名二羟基丁二酸，分子式为HOOCH₂-CH(OH)COOH,相对分子质量为134.09。苹果酸是非常重要的有机酸之一，广泛的应用于化工、食品及医药工业等领域。因其分子结构中含一个不对称碳原子，所以具有旋光性，存在L-苹果酸和D-苹果酸两个手性对映体。其中L-苹果酸广泛存在于生物体中，作为三羧酸循环的一员参与细胞代谢。

苹果酸是天然果酸的重要组成部分。苹果酸的呈味作用明显，酸味持久柔和、性质稳定，是优良的酸味剂和调酸剂。L-苹果酸能增进药物的稳定性，促进人体对药物的吸收，可以作为药物稳定剂。苹果酸还能应用于日用化工方面。

目前，微生物发酵法生产苹果酸主要有三种方法，直接发酵法、两步发酵法和酶转化法。直接发酵法又称一步发酵法，该工艺采用糖质原料，用霉菌直接发酵生产苹果酸；两步发酵法制备L-苹果酸是采用两种不同功能的微生物，采用糖质原料，先由根霉发酵生成富马酸或富马酸与苹果酸的混合物，再由酵母或细菌等转化成单一的L-苹果酸；转化发酵是将两步发酵中第一步发酵产物富马酸转化为苹果酸，而酶转化法是利用微生物的延胡索酸酶将富马酸盐转化为苹果酸盐，成本高，不适合工业化生产。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一株产L-苹果酸的米曲霉(Aspergillus oryzae)FMME 338，已于2016年7月19日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号CCTCC NO:M2016401，保藏地址为中国，武汉，武汉大学。

本发明的第二个目的是本发明的目的在于提供一种提高苹果酸产量的方法，所述方法是在米曲霉的培养过程中加入氧化铝。

在本发明的一种实施方式终，所述方法将培养成熟的米曲霉孢子制成孢子悬液，接种至种子培养基进行种子培养和发酵培养；在发酵培养过程中添加0.3-0.6/L氧化铝控制孢子萌发和菌丝缠绕获得最佳产酸形态的菌球。

在本发明的一种实施方式中，接种量为10⁶-10⁷CFU/mL。

在本发明的一种实施方式中，发酵温度为28～32℃。

在本发明的一种实施方式中，氧化铝添加量为0.3-0.6/L。

在本发明的一种实施方式中，发酵周期为96h～168h。

在本发明的一种实施方式中，接种前进行种子培养，所述种子培养在种子培养基中进行，使孢子终浓度为10⁶个/mL；所述种子培养基为：葡萄糖30g/L，蛋白胨3g/L，K₂HPO₄0.56g/L，KH₂PO₄ 0.56g/L，NaH₂PO₄·H₂0 0.925g/L，Na₂HPO₄ 0.82g/L，MgSO₄·7H₂O 0.075g/L，CaCl₂·H₂O 0.075g/L。

在本发明的一种实施方式中，种子培养前进行斜面培养，所述斜面培养是指接种一环菌株于PDA斜面培养基，于28℃培养5天。