專利名稱：一種提高2-酮基-l-古龍酸發(fā)酵生產(chǎn)強(qiáng)度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及維生素C的制備方法，具體地說是一種提高2-酮基-L-古龍酸發(fā)酵生產(chǎn)強(qiáng)度的方法，屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
維生素C，即L-抗壞血酸，是人體必需的水溶性維生素，參與多種代謝活動(dòng)。目前， 維生素C不僅作為重要的醫(yī)藥產(chǎn)品用于治療多種疾病，也廣泛用于食品、飼料及化妝品中， 已由單一的藥用發(fā)展成為多用途的產(chǎn)品。2-酮基-L-古龍酸O-keto-L-gulonic acid，以下簡(jiǎn)稱2-KLG)，是合成維生素C重要的前體。目前國(guó)內(nèi)主要維生素C生產(chǎn)廠家均采用二十世紀(jì)七十年代我國(guó)尹光琳等發(fā)明的“二步發(fā)酵法”生產(chǎn)工藝，這一技術(shù)的關(guān)鍵步驟是其第二步發(fā)酵過程，L-山梨糖在一種混合菌系作用下被生物氧化為2-KLG，該混合菌系由兩種微生物組成，其中起糖酸轉(zhuǎn)化作用的微生物為普通生酮基古龍酸菌；混合菌系中另一種微生物為伴生菌，大多為革蘭氏陽性芽孢桿菌，如巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、 蘇云金芽孢桿菌等芽孢桿菌。國(guó)內(nèi)的維生素C “二步發(fā)酵法”與國(guó)外“萊氏法”相比，簡(jiǎn)化了工藝，降低成本，減少了污染，但其第二步發(fā)酵過程目前仍存在周期長(zhǎng)、能耗高等制約生產(chǎn)的技術(shù)問題，因此， 改進(jìn)原有發(fā)酵生產(chǎn)工藝，提高2-KLG生產(chǎn)強(qiáng)度是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高2-酮基-L-古龍酸發(fā)酵生產(chǎn)強(qiáng)度的方法，能夠有效縮短2-酮基-L-古龍酸的發(fā)酵周期。本發(fā)明所需要解決的問題是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的采用普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢桿菌混合菌系為生產(chǎn)菌株，以L-山梨糖為底物發(fā)酵，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加 0. 05% 0.3% 明膠。本發(fā)明采用的上述工藝，其發(fā)酵液中2-酮基-L-古龍酸的最大生成速率和山梨糖的最大消耗速率分別大幅提高，可以有效縮短2-酮基-L-古龍酸的發(fā)酵周期，提高維生素 C發(fā)酵生產(chǎn)強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基(％)山梨糖1.5-2. 0，酵母膏0.2，玉米漿0.5，尿素0.2MgS04*7H20 0. 03，KH2PO4O. 02，CaCO3O. 5，瓊脂 2. 5，pH 6. 8-7. 2。液體種子培養(yǎng)基(％ )山梨糖1.5-2.0，酵母膏0.3，玉米漿0.5，尿素0.2， MgSO4 · 7Η20 0. 01，KH2PO4O. 02，CaCO3O. 5，pH 6. 8-7. 2。發(fā)酵培養(yǎng)基(％ )山梨糖8. 0，玉米漿0. 5，尿素1. 2，MgSO4 · 7H20 0. 02， KH2PO4O. 05，CaCO3O. 5，pH 6. 8-7. 2，其中山梨糖單獨(dú)滅菌。
本發(fā)明搖瓶培養(yǎng)種液培養(yǎng)條件培養(yǎng)溫度，培養(yǎng)時(shí)間為M小時(shí)，搖床轉(zhuǎn)速190rpm。發(fā)酵瓶培養(yǎng)條件培養(yǎng)溫度^_33°C，接種量12%，搖床轉(zhuǎn)速210rpm，培養(yǎng)72小時(shí)，發(fā)酵培養(yǎng)基中按實(shí)驗(yàn)要求添加不同濃度的明膠(濃度范圍0. 05% 0. 3% )。發(fā)酵液中2-KLG的測(cè)定改進(jìn)的碘量法；發(fā)酵液中殘余的L-山梨糖測(cè)定二苯胺法。實(shí)施例1 將培養(yǎng)好的普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢菌的混合菌液12ml，接入到80ml含有8%的山梨糖、0. 5%玉米漿、1. 2%尿素、0. 02%硫酸鎂、0. 05%磷酸二氫鉀、0. 5%輕質(zhì)碳酸鈣、0. 16%明膠發(fā)酵培養(yǎng)基，培養(yǎng)基初始pH7. 0，培養(yǎng)溫度^°C，搖瓶容積750ml，搖床轉(zhuǎn)速210rpm，發(fā)酵液終點(diǎn)2-KLG含量79. 91mg/ml，發(fā)酵周期60小時(shí)，較未加明膠對(duì)照組縮短 12小時(shí)。實(shí)施例2:將培養(yǎng)好的普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢菌的混合菌液12ml，接入到80ml含有8%的山梨糖、0. 5%玉米漿、1. 2%尿素、0. 02%硫酸鎂、0. 05%磷酸二氫鉀、0. 5%輕質(zhì)碳酸鈣、0. 3%明膠發(fā)酵培養(yǎng)基，培養(yǎng)基初始pH7. 0，培養(yǎng)溫度31°C，搖瓶容積750ml，搖床轉(zhuǎn)速 210rpm，發(fā)酵液終點(diǎn)2-KLG含量79. 36mg/ml，發(fā)酵周期M小時(shí)，較未加明膠對(duì)照組縮短18 小時(shí)。實(shí)施例3:將培養(yǎng)好的普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢桿菌的混合菌液100升，接入到350 升含有3%的山梨糖、玉米漿、0.2%尿素、0.03%硫酸鎂、0. 磷酸二氫鉀的發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基另添加0. 08%的明膠，發(fā)酵容器采用1000升自動(dòng)發(fā)酵罐，培養(yǎng)基初始pH6. 8， 培養(yǎng)溫度31°C，培養(yǎng)8小時(shí)開始用25%碳酸鈉溶液控制發(fā)酵液pH7. 0，培養(yǎng)12小時(shí)開始流加濃度為32 %的山梨糖溶液，發(fā)酵最終總糖濃度8.6%，發(fā)酵過程中控制溶解氧30-50 %， 終點(diǎn)發(fā)酵液中2-KLG含量84. 77mg/ml，發(fā)酵周期32小時(shí)，產(chǎn)酸速率2. 65mg/ml · h，較未加明膠對(duì)照組產(chǎn)酸速率提高4%。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，而這些屬于本發(fā)明的精神所引出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1. 一種提高2-酮基-L-古龍酸發(fā)酵生產(chǎn)強(qiáng)度的方法，其特征在于采用普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢桿菌混合菌系為生產(chǎn)菌株，以L-山梨糖為底物發(fā)酵，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加 0. 05% 0.3% 明膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高2-酮基-L-古龍酸發(fā)酵生產(chǎn)強(qiáng)度的方法，采用普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢桿菌混合菌系為生產(chǎn)菌株，以L-山梨糖為底物發(fā)酵，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加0.05％～0.3％明膠。本發(fā)明采用的上述工藝，其發(fā)酵液中2-酮基-L-古龍酸的最大生成速率和山梨糖的最大消耗速率分別大幅提高，可以有效縮短2-酮基-L-古龍酸的發(fā)酵周期，提高維生素C發(fā)酵生產(chǎn)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C12R1/01GK102465166SQ20101053304
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者劉杰, 劉立明, 孔太, 杜爾鳳, 肖江鋒, 陳克杰, 黃建民 申請(qǐng)人:江蘇江山制藥有限公司