專利名稱：一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法。
背景技術(shù)：
丙烯腈水合酶生產(chǎn)菌體在發(fā)酵過程中隨著菌體對葡萄糖的利用，大量有機酸迅速積累使發(fā)酵液的PH迅速下降，一方面過低的PH會使菌體的生長延緩，從而使菌體的生長期延長生產(chǎn)期變短，進而影響菌體產(chǎn)酶的活性；另一方面過低的PH會使構(gòu)成丙烯腈水合酶的亞基斷裂而影響亞基折疊形成特定的空間結(jié)構(gòu)或使以絡(luò)合形式與酶蛋白結(jié)合構(gòu)成酶活性中心的鈷離子離解出來從而使酶活性降低，通常發(fā)酵液中采用的加入含量均為0.05％磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀形成緩沖體系在大多情況下很難將發(fā)酵液的PH控制在理想范圍內(nèi)，如果要使PH達到理想范圍需要加入大量的磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀，這不僅大大增加了生產(chǎn)成本還會對菌體的代謝產(chǎn)生一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過改變發(fā)酵液的PH來改善菌體的生長環(huán)境從而促進菌體的生長來達到對發(fā)酵過程中PH控制的目的。
為將丙烯腈水合酶發(fā)酵過程的PH控制在理想范圍內(nèi)，本方法采用在發(fā)酵液的PH降低至5左右時補加發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉，通過改變發(fā)酵液的PH來改善菌體的生長環(huán)境從而促進菌體的生長來達到對發(fā)酵過程中PH控制的目的。
鈷離子作為丙烯腈水合酶活性中心，其含量與丙烯腈水合酶的活性呈正相關(guān)的關(guān)系，但如果在發(fā)酵初期其含量過高會抑制菌體的生長，因而開始配置培養(yǎng)液時應(yīng)將發(fā)酵液中CoCl2.6H2O的含量控制在11PPm，當(dāng)補入氫氧化鈉時再加入占發(fā)酵液質(zhì)量3PPm的CoCl2.6H2O從而實現(xiàn)了發(fā)酵過程中PH的控制與氯化鈷的補加相耦合，共同達到提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的目的。
本方法的具體做法是在種子罐中將要加入的占發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉配置成2％的溶液，同時將占發(fā)酵液質(zhì)量3PPm的CoCl2.6H2O加入到種子罐中一同消毒，當(dāng)發(fā)酵液的PH降低至5左右時通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中。
本方法的特點是將發(fā)酵過程中PH的控制與CoCl2.6H2O的補加相耦合從而達到大幅度提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的目的，本方法能將酶活性提高40％以上的同時可以使發(fā)酵罐的培養(yǎng)周期縮短20％，同時本方法不需要添加新的設(shè)備，實現(xiàn)起來簡單，與補糖等補料方法相比本方法由于補入的是氫氧化鈉溶液因而造成發(fā)酵罐的染菌可能性小。
具體實施例方式
實施例1丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵液的質(zhì)量為6噸，經(jīng)過計算應(yīng)補加氫氧化鈉1.2千克，CoCl2.6H2O 18克，向種子罐中加入水60千克，當(dāng)發(fā)酵罐培養(yǎng)18小時時采樣測得發(fā)酵液的PH為5.9，于是向種子罐中加入60千克的水、1.2千克的氫氧化鈉、18克的CoCl2.6H2O，封閉好種子罐后對種子罐中的溶液進行升溫消毒，并在121℃、0.11MPa條件下持續(xù)20分鐘，然后冷卻到20℃左右備用，在對種子罐中的溶液消毒的同時應(yīng)將轉(zhuǎn)種管線連接好并用蒸汽消毒30分鐘，當(dāng)24小時采樣測得發(fā)酵液的PH為5時將準(zhǔn)備好的氫氧化鈉溶液通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中，發(fā)酵實際結(jié)果為

實施例2丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵液的質(zhì)量為6噸，經(jīng)過計算應(yīng)補加氫氧化鈉1.8千克，CoCl2.6H2O 18克，向種子罐中加入水90千克，當(dāng)發(fā)酵罐培養(yǎng)18小時時采樣測得發(fā)酵液的PH為5.7，于是向種子罐中加入90千克的水、1.8千克的氫氧化鈉、18克的CoCl2.6H2O，封閉好種子罐后對種子罐中的溶液進行升溫消毒，并在121℃、0.11MPa條件下持續(xù)20分鐘，然后冷卻到20℃左右備用，在對種子罐中的溶液消毒的同時應(yīng)將轉(zhuǎn)種管線連接好并用蒸汽消毒30分鐘，當(dāng)24小時采樣測得發(fā)酵液的PH為4.9時將準(zhǔn)備好的氫氧化鈉溶液通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中，發(fā)酵實際結(jié)果為

實施例3丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵液的質(zhì)量為6噸，經(jīng)過計算應(yīng)補加氫氧化鈉1.2千克，CoCl2.6H2O 18克，向種子罐中加入水60千克，當(dāng)發(fā)酵罐培養(yǎng)18小時時采樣測得發(fā)酵液的PH為5.5，于是向種子罐中加入60千克的水、1.2千克的氫氧化鈉、18克的CoCl2.6H2O，封閉好種子罐后對種子罐中的溶液進行升溫消毒，并在121℃、0.11MPa條件下持續(xù)20分鐘，然后冷卻到20℃左右備用，在對種子罐中的溶液消毒的同時應(yīng)將轉(zhuǎn)種管線連接好并用蒸汽消毒30分鐘，當(dāng)24小時采樣測得發(fā)酵液的PH為4.8時將準(zhǔn)備好的氫氧化鈉溶液通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中，發(fā)酵實際結(jié)果為

權(quán)利要求
1.一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法，其特征在于在種子罐中加入占發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉，將氫氧化鈉配置成2％的水溶液，同時將占發(fā)酵液質(zhì)量3PPm的CoCl2.6H2O加入到種子罐中一同消毒，當(dāng)發(fā)酵液的PH降低至5時通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法，其特征是在種子罐中加入占發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉，將氫氧化鈉配置成2％的水溶液，同時將3PPm的CoCl
文檔編號C12N9/00GK101050451SQ20061007311
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者周云霞, 吳金海, 高俊, 田文喜, 李紅梅, 董文慧, 劉晶 申請人:中國石油天然氣股份有限公司