[发明专利]一种利用盐单胞菌生产PHA的方法

说明书

本发明涉及微生物发酵技术领域，尤其涉及一种利用盐单胞菌生产PHA的方法。利用微生物连续发酵得到PHA的方法，容易被杂菌污染，难以保证纯种培养。针对上述问题，本发明提供一种利用盐单胞菌生产PHA的方法，发酵所用微生物为嗜盐单胞菌，这种菌能适应高盐浓度的培养基，正是这种高盐环境避免了培养基被空气中的杂菌污染，确保了嗜盐单胞菌的纯种培养。另外，本发明这种三段式微生物连续发酵技术可使嗜盐单胞菌体的增殖过程主要发生在发酵罐1中，菌体增殖向PHA合成转变的过程主要发生在发酵罐2中，PHA快速合成积累的过程主要发生在发酵罐3中，整个发酵过程可持续进行三个月，延长了单次发酵的时间，产能得到大大提高。

技术领域

本发明涉及微生物发酵技术领域，尤其涉及一种利用盐单胞菌生产PHA的方法。

背景技术

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由很多细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性、生物相容性、光学活性、压电性、气体相隔性等许多优秀性能。聚羟基脂肪酸酯在可生物降解的包装材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及医疗材料方面有广阔的应用前景，但只有降低PHA的生产成本后才可能大规模应用。

连续发酵又称开放型发酵，在培养中，控制输出与输入的恒速率，维持发酵液原来的体积。优点是：可以提高产物的产率和设备利用率，使菌体处于一个稳定的生长环境，缩短了产物的合成时间，同时便于自动控制。缺点就是较长时间的连续培养，容易被杂菌污染，难以保证纯种培养，菌种发生变异的可能性较大。

发明内容

现有技术中存在的问题是：利用微生物连续发酵得到PHA的方法，容易被杂菌污染，难以保证纯种培养。针对上述问题，本发明提供一种利用盐单胞菌生产PHA的方法，包括以下步骤：

(1)将三份等体积的菌液分别置于发酵罐1、发酵罐2、发酵罐3中，三个发酵罐之间依次有管道连接并通过蠕动泵驱动菌液流动；

(2)当发酵罐1中的葡萄糖浓度低于10g/L时，开始向发酵罐1中补加料一，同时将发酵罐1中的菌液以及料二加入到发酵罐2中；与此同时，将发酵罐2中的菌液以及料三加入到发酵罐3中，同时收集发酵罐3中泵出的菌液；全程监控发酵罐1中的OD600值，当发酵罐1中菌液的OD600值低于50时，停止发酵；

整个发酵过程是个连续的过程，发酵罐1、2、3中的菌液体积均不发生变化，一直保持动态平衡(具体是通过调节发酵罐1、2、3之间蠕动泵的功率来控制每个发酵罐中菌液泵出的流量大小，使得每个发酵罐内的菌液体积不发生变化)；

发酵罐1、2、3中的搅拌速度均为750-800rpm；

发酵罐1、2、3中菌液的温度均为36.5℃；

发酵罐1、2、3中菌液的pH＝8.5±0.1。

优选地，所述发酵罐1、2、3大小尺寸完全相同。

优选地，所述菌液由营养液和盐单胞菌培养液按照体积比10:1组成，所述营养液由营养物质与水组成，所述营养物质在水中的浓度如下：

葡萄糖60g/L

玉米浆干粉12g/L

尿素2g/L

氯化钠40-60g/L

硫酸镁0.2g/L

柠檬酸铁铵0.05g/L

无水氯化钙0.015g/L

七水硫酸锌0.1mg/L

四水硫酸锰0.03mg/L

硼酸0.3mg/L

五水硫酸铜0.01mg/L