一种提高细胞酶活性发酵生产1,3丙二醇的方法

摘要

本发明公开了一种提高酶活性发酵生产1，3-丙二醇的方法，本发明以工业甘油为碳源，进行发酵培养，当培养液中甘油的浓度降低到一定数值时，添加甘油继续发酵一段时间后，再同时添加氨基酸盐和渗透剂，从而提高发酵培养基中细胞酶活性，减少副产物的产生，提高1，3-丙二醇浓度、生产强度和转化率，本发明操作简单，不增加额外的设备，仅通过较低的附加投入，就可显著提高1，3-丙二醇的生产强度、转化率和在最终发酵液中的浓度，降低了生产成本，易于工业化应用。

主权项

一种提高酶活性发酵生产1，3‑丙二醇的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：(1)菌种的选择：选择克雷伯杆菌作为菌种，先接种到LB培养机进行斜面培养；(2)LB培养基的配制：按配方比例分别称取下列物质：甘油2831g、蛋白胨0.5‑1.5g、酵母膏1.5‑2.5g、琼脂粉13‑16g、NaCl 18‑12g，放入烧杯中，加入1000ml蒸馏水并加热溶解，用NaOH溶液或HCl溶液调整溶液pH至7.0‑7.5；然后高温灭菌、搁置斜面，在温度为28‑32℃下，培养24‑48小时后，转入3‑4℃冰箱里保存备用；(3)种子培养基：在1000ml蒸馏水中，加入酵母膏1.5‑2.5g、MgSO4·7H2O0.15‑0.25g、柠檬酸0.40‑0.44g、KH2PO42.5‑3.5g，NH4Cl 1.5‑2.5g、CaCl20.08‑0.12g、甘油28‑32kg、无机离子溶液1.5‑2.5ml进行混合作为种子培养基；(4)发酵培养基：在1000ml蒸馏水中，加入酵母膏0.5‑1.5g、MgSO4·7H2O0.15‑0.25g、柠檬酸0.40‑0.44g、KH2PO4 0.5‑1.5g、NH4Cl 5.3‑5.5g、CaCl20.08‑0.12g、甘油38‑42g、无机离子溶液1.5‑2.5ml、MnCl20.01‑0.012g混合制得发酵培养基；所述的无机离子溶液为：在1000ml蒸馏水中，加入以下物质配制而成：ZnCl20.65‑0.70g、MnCl210.10‑10.20g、H3BO30.05‑0.07g、CuCl20.45‑0.50g、FeCl35.2‑5.6g、CoCl211‑15g、(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.23‑0.27g、3mol/LH2SO418‑22ml；(5)种子制备：取经过斜面培养的克雷伯杆菌适量接入到步骤(3)培养的种子培养基中进行摇床培养，培养液的温度为30～40℃，转速80～110rpm，培养8～15小时，转入二代培养基中，培养0～12小时后加入氨基酸盐和渗透剂，调节pH为7.5～9.0，30～40℃培养5～12小时，制备二级种子备用，要求氨基酸盐和渗透剂的浓度均为0.001‑10g/L；(6)发酵培养、生产1，3‑丙二醇：将工业甘油、发酵培养基装入培养容器中，甘油的装入量为培养容器的体积的50～85％，再将步骤(5)培养的二级种子接入到该容器中，接种量为所述容器体积的2～20％，进行摇床培养，培养温度30～40℃，转速80～150rpm培养，待甘油降至一定浓度时补加甘油，发酵0～25h后加入氨基酸盐和渗透剂，氨基酸盐和渗透剂浓度范围均为0.001‑10g/L。