[发明专利]混菌发酵生产ε-PL的方法

说明书

本发明公开了一种混菌发酵生产ε‑聚赖氨酸（ε‑poly‑L‑lysine，ε‑PL）的方法，本发明经过对多种菌种筛选后确定选用谷氨酸棒杆菌与白色链霉菌进行混菌发酵，并经过单因素优化实验确定下本发明的生产方法，达到提高ε‑PL产量的目的。具体的，首先将白色链霉菌接种至M3G培养基中摇床培养24h，得到白色链霉菌种子液，将白色链霉菌种子液按8%接种量接入发酵培养基（发酵初始pH为7.4）中，在其发酵的12h时接入10%培养至OD₆₀₀=2.3~2.8的谷氨酸棒杆菌种子液，30℃，200 r/min摇床培养60 h，得到高产量ε‑PL产品。本发明为发酵法高效生产ε‑PL提供了新思路，为混菌发酵在ε‑PL发酵中的应用提供了理论依据。

技术领域

本发明涉及直链状氨基酸聚合物ε-PL的发酵生产，尤其是涉及一种混菌发酵生产ε-PL的方法。

背景技术

ε-聚赖氨酸（ε-poly-L-lysine，ε-PL）是一种由L-赖氨酸单体组成的直链状氨基酸聚合物，由于在主链上存在许多游离氨基，使其在酸性到弱碱性环境中表现出多阳离子特性。这一特性使它对大多数革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、真菌、酵母以及一些病毒具有很强的抗菌活性。因此，ε-PL与乳酸链球菌素和纳他霉素并称为三大生物来源天然食品防腐剂。

目前为止，已经报道的能够合成ε-PL的菌株有链霉菌属(Streptomyces)、北里孢菌属(Kitasatospora)以及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，其中链霉菌属是作为工业化生产的主要菌株。在微生物发酵生产ε-PL的研究中，大量的工作主要聚焦于菌种的筛选以及发酵工艺的优化。在已有的文献报道中，ε-PL的发酵几乎都是通过单一菌种完成的。作为发酵生产ε-PL的主要生产菌株--白色链霉菌，在发酵过程中由于菌丝体较多且副产物多，造成了葡萄糖转化率低（低于7.38%），生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷，提供一种混菌发酵生产ε-PL的方法，为高效生产ε-PL提供了新的思路。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的混菌发酵生产ε-PL的方法，包括下述步骤：

第一步，配制培养基

a、配制用于孢子制备的BTN琼脂培养基：

葡萄糖 10g/L，蛋白胨 2g/L，酵母提取物 1g/L，琼脂 20 g/L；用1 M NaOH溶液或1 M H₂SO₄调整初始pH值为 7.5备用；

b、配制白色链霉菌种子培养基：

葡萄糖 50g/L；酵母提取物 5g/L；(NH₄)₂SO₄ 10g/L；KH₂PO₄ 1.36g/L；K₂HPO₄·3H₂O 0.8g/L；MgSO₄·7 H₂O 0.5g/L；ZnSO₄·7 H₂O 0.04g/L；FeSO₄·7 H₂O 0.0 3g/L；用1M NaOH溶液或1 M H₂SO₄调整初始pH值为6.8备用；

c、配制谷氨酸棒杆菌种子培养基：

氯化钠5g/L，牛肉膏10g/L，蛋白胨10g/L，葡萄糖20g/L；用1 M NaOH溶液或1 MH₂SO₄调整初始pH值为7.2备用；

d、配制ε-PL发酵培养基：