高密度微生物混合发酵在磷限制下合成含苯聚羟基烷酸酯的方法

摘要

本发明公开一种高密度微生物混合发酵在磷限制下合成含苯聚羟基烷酸酯的方法，(1)在发酵培养基中加入磷酸盐、作为碳源的苯有机物和糖，然后将两种或两种以上的微生物接入进行混合发酵；(2)将无菌空气或富氧气体连续通入发酵罐内，控制发酵罐的转速、温度、pH值；(3)发酵罐内含苯有机物的浓度在0.5克/升以下；糖的浓度≤20克/升；发酵液中磷浓度不断降低，当发酵液中的磷浓度降至0.1克/升实现磷限制；此时，流加到发酵罐内的碳源转化为聚羟基苯烷酸酯。本发明具有利用微生物混合发酵、多种碳源分段补给来合成既含有短链单体又含有中长链单体的含苯聚羟基烷酸酯，并能有效地大范围调控其产物组成、而且操控过程简单的优点。

主权项

一种高密度微生物混合发酵在磷限制下合成含苯聚羟基烷酸酯的方法，其特征在于合成方法具体过程如下： (1)配制1.5L基本发酵培养基装入5L发酵罐中灭菌，灭菌后分别接入100mL恶臭假单胞菌Pseudomonas putida KT2442的种子液和100mL真养产碱杆菌Ralstonia eutropha的种子液，其中种子液按照常规技术制备，且液体种子发酵培养基中蔗糖浓度为5g/L，其它成分的浓度与基本发酵培养基的相同；在30℃、初始搅拌转速220转/分钟下开始发酵培养； (2)再以1vvm的流量通入无菌空气或富氧气体，通过调节搅拌转速或气体中氧气的浓度保持发酵液中溶氧浓度高于20％，其中以同温同压下空气中的氧在发酵液中的饱和溶解度值为100％为参照；用36％氨水调节pH为7.0； (3)在线监测发酵罐中pH和溶解氧浓度的变化，当二者同时迅速上升时，说明培养基中碳源耗尽，需要流加碳源即加入600g/L的蔗糖与200g/L苯戊酸的混合液，使发酵罐中蔗糖浓度保持在10‑15g/L之间，使苯戊酸的浓度小于0.5g/L；随着发酵过程的进行，当磷元素的浓度降低到0.1克/升时，在补充蔗糖的同时补充苯戊酸，使发酵液中苯戊酸的浓度在0.5～1克/升之间，这样可以提高含苯聚羟基苯烷酸酯中苯戊酸单体的比例，直至发酵结束； 所述的基本发酵培养基为组成如下的培养基：蔗糖15g/L，KH2PO4 2.5g/L，(NH4)2SO4 1g/L，MgSO4·7H2O 1.2g/L，柠檬酸1.7g/L，苯戊酸0.1g/L，微量元素溶液10ml/L；其中所述的微量元素溶液，其组成如下：FeSO4·7H2O 10g/L，CaCl2 2g/L，ZnSO4·7H2O 2.25g/L，MnSO4·4H2O 0.35g/L，CuSO4·5H2O 1.2g/L，H3BO3 0.25g/L，Na2MoO4·2H2O 0.12g/L，35％HCl 10ml/L；所述发酵罐为韩国生物技术有限公司生产的Model：KF‑5发酵罐。