專(zhuān)利名稱(chēng)：利用多階段轉(zhuǎn)速調(diào)控策略提高Bacillus subtilis發(fā)酵生產(chǎn)核黃素產(chǎn)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
利用多階段轉(zhuǎn)速調(diào)控策略提高Bacillus subtilis發(fā)酵生產(chǎn)核黃素產(chǎn)量的方法，涉及溶氧控制技術(shù)在發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化應(yīng)用方面的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
核黃素(riboflavin)亦稱(chēng)維生素B2，是一種水溶性B族維生素。微生物和植物細(xì)胞能夠合成這種維生素而動(dòng)物和人類(lèi)細(xì)胞自身不能合成。核黃素在細(xì)胞新陳代謝過(guò)程中不可缺少，因此核黃素是動(dòng)物和人體所必需的維生素之一。目前，核黃素主要通過(guò)微生物發(fā)酵法生產(chǎn)。發(fā)酵法具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境污染小、原料廉價(jià)綠色可再生等優(yōu)點(diǎn)。目前對(duì)微 生物發(fā)酵法生產(chǎn)核黃素的研究主要集中在菌種的代謝工程改造以及發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化等方面。對(duì)于核黃素發(fā)酵而言，溶氧有著重要的影響，通過(guò)控制攪拌轉(zhuǎn)速可以方便簡(jiǎn)單地控制液體發(fā)酵過(guò)程中的溶氧水平，因此攪拌轉(zhuǎn)速的控制方式對(duì)核黃素產(chǎn)量的提高至關(guān)重要。利用多階段攪拌轉(zhuǎn)速的控制方式來(lái)控制溶氧水平進(jìn)而提高核黃素的產(chǎn)量，尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所使用菌種為Bacillus subtilis 6_7，該菌株前期用于發(fā)酵葡萄糖合成2，3_ 丁二醇，已保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CTCCM 2009200。本發(fā)明的目的是提供一種利用多階段轉(zhuǎn)速調(diào)控策略提高Bacillus subtilis發(fā)酵生產(chǎn)核黃素的產(chǎn)量的方法，利用本發(fā)明能顯著提高核黃素的產(chǎn)量。本發(fā)明的技術(shù)方案利用多階段轉(zhuǎn)速調(diào)控策略提高Bacillus subtilis發(fā)酵生產(chǎn)核黃素的產(chǎn)量，在發(fā)酵0_26h攪拌轉(zhuǎn)速控制在600rpm，26_31h攪拌轉(zhuǎn)速控制在700rpm，31-36h攪拌轉(zhuǎn)速控制在800rpm，36_48h攪拌轉(zhuǎn)速控制在900rpm，用此多階段攪拌轉(zhuǎn)速控制工藝，核黃素產(chǎn)量得到顯著提高，其產(chǎn)量提高到9. 4g/L，而對(duì)照實(shí)施例的產(chǎn)量為7. 8g/L。本發(fā)明的有益效果利用本發(fā)明能顯著提高核黃素產(chǎn)量。本發(fā)明所提供的多階段攪拌轉(zhuǎn)速控制發(fā)酵工藝簡(jiǎn)單、高效，有著重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)對(duì)其它溶氧要求很高的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程具有一定的指導(dǎo)和啟迪意義。


圖I發(fā)酵過(guò)程中恒定攪拌轉(zhuǎn)速為600rpm發(fā)酵過(guò)程曲線，“■”表示菌體干重
表示核黃素濃度；“籲”表示殘?zhí)?；?.....”表示溶氧圖2發(fā)酵過(guò)程中恒定攪拌轉(zhuǎn)速為900rpm發(fā)酵過(guò)程曲線，“■”表示菌體干重
表示核黃素濃度；“籲”表示殘?zhí)?；?.....”表示溶氧圖3發(fā)酵過(guò)程中0-26h攪拌轉(zhuǎn)速控制在600rpm，26_48h攪拌轉(zhuǎn)速控制在900rpm
發(fā)酵過(guò)程曲線，“■”表示菌體干重；“▲”表示核黃素濃度；“ ”表示殘?zhí)?；?.....”表示
溶氧；灰線表示轉(zhuǎn)速
圖4發(fā)酵過(guò)程中0-26h攪拌轉(zhuǎn)速控制在600rpm，26_31h攪拌轉(zhuǎn)速控制在700rpm，31-36h攪拌轉(zhuǎn)速控制在800rpm，36_48h攪拌轉(zhuǎn)速控制在900rpm發(fā)酵過(guò)程曲線，“ ■ ”表示
菌體干重；“▲”表示核黃素濃度；“籲”表示殘?zhí)?；?.....”表示溶氧；灰線表示轉(zhuǎn)速
具體實(shí)施例方式對(duì)照實(shí)施例I :保藏菌株先轉(zhuǎn)斜面培養(yǎng)基上，置于37°c培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20h，然后進(jìn)行搖瓶發(fā)酵14h,溫度40°C,轉(zhuǎn)速220rpm,最后在5L發(fā)酵罐中進(jìn)行補(bǔ)料分批發(fā)酵48h,發(fā)酵條件為pH 6. 9,通氣速率4L/min,溫度40°C。發(fā)酵過(guò)程中恒定攪拌轉(zhuǎn)速為600rpm。發(fā)酵初始培養(yǎng)基為(g/U :葡萄糖40，酵母浸膏10，(NH4) 2HP046, KH2P045, MgSO4 · 7H20 I. 5，余量為水;流加培養(yǎng)基為(g/L):葡萄糖 600，酵母浸膏 10，(NH4) 2HP046, KH2P045, MgSO4 · 7H20 O. 5，余量為水；斜面培養(yǎng)基(g/L):酵母浸膏5，蛋白胨10，NaCl 10。發(fā)酵結(jié)束后核黃素產(chǎn)量為
7.2g/L。對(duì)照實(shí)施例2 :發(fā)酵過(guò)程中恒定攪拌轉(zhuǎn)速為900rpm，其余條件同對(duì)照實(shí)施例1，發(fā)
酵結(jié)束后核黃素產(chǎn)量為7. 8g/L。對(duì)照實(shí)施例3 :發(fā)酵過(guò)程中0_26h攪拌轉(zhuǎn)速控制在600rpm，26_48h攪拌轉(zhuǎn)速控制在900rpm，其余條件同對(duì)照實(shí)施例1，用此兩階段攪拌轉(zhuǎn)速控制策略發(fā)酵生產(chǎn)核黃素，發(fā)酵結(jié)束后核黃素產(chǎn)量為8. 7g/L。實(shí)施例4 :發(fā)酵過(guò)程中0_26h攪拌轉(zhuǎn)速控制在600rpm，26-31h攪拌轉(zhuǎn)速控制在700rpm，31-36h攪拌轉(zhuǎn)速控制在800rpm，36_48h攪拌轉(zhuǎn)速控制在900rpm，其余條件同對(duì)照
實(shí)施例I。用此多階段攪拌轉(zhuǎn)速控制策略發(fā)酵生產(chǎn)核黃素，發(fā)酵結(jié)束后核黃素產(chǎn)量為9. 4g/L0
權(quán)利要求
1.利用多階段轉(zhuǎn)速調(diào)控策略提高Bacillus subtilis發(fā)酵生產(chǎn)核黃素產(chǎn)量的方法，其特征是將菌株Bacillus subtilis 6_7先轉(zhuǎn)斜面在37°C培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20h，然后進(jìn)行搖瓶發(fā)酵14h,溫度40°C,轉(zhuǎn)速220rpm,最后在5L發(fā)酵罐中進(jìn)行補(bǔ)料分批發(fā)酵48h,發(fā)酵條件為pH 6. 9，通氣速率4L/min，溫度40°C。發(fā)酵過(guò)程中在發(fā)酵0_26h攪拌轉(zhuǎn)速控制在600rpm，26-31h攪拌轉(zhuǎn)速控制在700rpm，31_35h攪拌轉(zhuǎn)速控制在800rpm，36_48h攪拌轉(zhuǎn)速控制在900rpm，用此多階段攪拌轉(zhuǎn)速控制工藝，核黃素產(chǎn)量得到顯著提高。發(fā)酵初始培養(yǎng)基為(g/U :葡萄糖40，酵母浸膏10，(NH4) 2HP046, KH2P045, MgSO4 · 7H20 I. 5，余量為水；流加培養(yǎng)基為(g/L):葡萄糖 600，酵母浸膏 10，(NH4) 2HP046, KH2P045, MgSO4 · 7H20 O. 5，余量為水，。
全文摘要
利用多階段轉(zhuǎn)速調(diào)控策略提高Bacillus subtilis發(fā)酵生產(chǎn)核黃素產(chǎn)量的方法，屬于溶氧控制技術(shù)在發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化應(yīng)用方面的技術(shù)領(lǐng)域。在發(fā)酵0-26h攪拌轉(zhuǎn)速控制在600rpm，26-31h攪拌轉(zhuǎn)速控制在700rpm，31-35h攪拌轉(zhuǎn)速控制在800rpm，36-48h攪拌轉(zhuǎn)速控制在900rpm，用此多階段攪拌轉(zhuǎn)速控制工藝，核黃素產(chǎn)量得到顯著提高。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡(jiǎn)單易行、高效，有著重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，對(duì)其它溶氧要求很高的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程具有一定的指導(dǎo)和啟迪意義。
文檔編號(hào)C12P25/00GK102816823SQ201210210399
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者饒志明, 滿在偉, 楊套偉, 張顯, 徐美娟 申請(qǐng)人:江南大學(xué)