一种用改性聚氨酯纤维束固载菌株CGMCC 1593实现连续发酵制备丁二酸的方法

摘要

一种用改性聚氨酯纤维束固载菌株CGMCC 1593实现连续发酵制备丁二酸的方法，属于生物工程技术领域。本发明使用改性聚氨酯纤维束作为载体，固载微生物进行发酵，特别是用来固载CGMCC 1593进行丁二酸的连续发酵制备工艺，本发明还提供了在5%~20%的二氧化氯水溶液中温度加热到70℃以上浸泡不小于90h的改性聚氨酯纤维束的制备工艺。使用改性聚氨酯纤维束固载琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）CGMCC 1593进行连续发酵制备丁二酸时，会起到与棉纤维固载微生物相同的效果。而且在规模放大的发酵系统中使用时，改性的聚氨酯纤维束不会因强度问题而被解体，甚至影响使用。工业上应用时，发酵的批次可以达到8~10次。

主权项

一种使用改性聚氨酯纤维束固载菌株CGMCC 1593实现连续发酵制备丁二酸的方法，其特征在于步骤为：（1）改性聚氨酯纤维束的制备：将聚氨酯纤维束放入质量浓度为5%~20%的二氧化氯水溶液中浸泡，容器密闭，温度加热到70℃以上；浸泡时间不小于90h；     对浸泡后的纤维束进行彻底的清洗，首先，将浸泡后的聚氨酯纤维束用清水淋洗15min，然后使用质量浓度0.5%的氢氧化钠水溶液浸泡10min，清水淋洗15min后，再使用质量浓度1%的丁二酸水溶液进行中和清洗，最后再使用清水淋洗15min；    （2）投放改性聚氨酯纤维束：在发酵罐中放置步骤（1）制得的改性聚氨酯纤维束，并加水进行灭菌，灭菌温度控制为121℃，压力0.1MPa，时间20~30min；灭菌结束后，将水从底阀排净；改性聚氨酯纤维束的投加量为发酵液质量的10%~20%；（3）第一次发酵过程制备丁二酸：使用CGMCC 1593代谢丁二酸厌氧发酵系统，培养基组成如下：种子培养基：蛋白胨5g/L，玉米浆20g/L，葡萄糖20g/L，磷酸二氢钾 1.5g/L，磷酸氢二钠1.5g/L，酵母膏5g/L，用去离子水配制；发酵培养基：蛋白胨5g/L，玉米浆10g/L，葡萄糖100g/L，磷酸二氢钾 2.5g/L，磷酸氢二钠2.5g/L，酵母膏5g/L，乙酸钠1~5g/L，用去离子水配制；按照培养基组成配制培养基，并在121℃下灭菌20min，种子一级为TSB培养液，培养14h后接种子培养基，接种量4%，培养时间达到7h后，将种子培养液接入厌氧发酵系统发酵罐中的发酵培养基中，接种量10%；发酵过程中使用氢氧化钠溶液维持发酵系统的pH值为5.5~6.5，温度为37~39℃，二氧化碳的通入量为发酵液总体积的0.1%~0.5%/min，发酵时间为48h；丁二酸含量检测方法使用液相色谱检测；上述步骤为第一次发酵过程；（4）第2～10次发酵过程制备丁二酸：将已经灭好菌的发酵培养基，接入放空的发酵罐中，按照步骤（3）第一次发酵过程制备丁二酸的发酵条件和参数进行发酵；发酵结果比较第一次略有增加，丁二酸含量达到80～85g/L；按上述过程重复操作，发酵批次在10次之内，发酵结束时丁二酸含量先升后降，最高达到90~95g/L，进行发酵10次以上时，丁二酸的产酸能力逐渐下降；工业上应用时，发酵的批次可达8~10次。