CN102121035B - 一种提高丙酮酸产量的方法 - Google Patents
一种提高丙酮酸产量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102121035B CN102121035B CN 201010581532 CN201010581532A CN102121035B CN 102121035 B CN102121035 B CN 102121035B CN 201010581532 CN201010581532 CN 201010581532 CN 201010581532 A CN201010581532 A CN 201010581532A CN 102121035 B CN102121035 B CN 102121035B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pyruvic acid
- acid
- torulopsis glabrata
- vitamin
- fermentation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种提高丙酮酸产量的方法，属于发酵工程领域。本发明在光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata CCTCC NO：M202019)发酵生产丙酮酸过程中添加天冬氨酸，提高了光滑球拟酵母抵御酸胁迫能力。在pH分别为5.5和4.5的条件下，丙酮酸产量分别为55.8g/L和30.4g/L，与对照组(未添加组)相比分别提高了12.4％(49.6g/L)和48.4％(20.5g/L)，取得了较好的技术效果，有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高丙酮酸产量的方法，尤其是在培养中添加能量辅助底物天冬氨酸，提高胞内ATP水平，增强菌株酸耐受性，保护细胞生长，提高丙酮酸产量的方法，属于发酵工程领域。
背景技术
发酵法生产丙酮酸从50年代起开始研究，取得不少成果。采用发酵过程优化和代谢工程改造原理，以丙酮酸高产量、高得率和高生产强度相统一为目标，对多重营养缺陷型菌株光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)生产丙酮酸的发酵过程进行了大量优化和改造等研究工作，促使丙酮酸产量大幅度提高。随着丙酮酸产量提高，随之而来的问题是酵母对于低pH值和高浓度丙酮酸的敏感性。
通常来说，在有机酸发酵过程中，为了维持发酵体系pH处于最适范围而流加一定量NaOH等碱性物质，且随着NaOH等流加，导致发酵液渗透压不断升高；而发酵液中渗透压达到一定浓度时，细胞进一步积累有机酸的能力和速度将逐渐下降，难以达到最大理论产量。尽管生物反应与产物分离组合技术能提高生物反应过程性能和效率，但该方法的适用范围和高额的设备费用限制了其在大规模工业生产中的应用。为进一步提高丙酮酸产量和产率，需要降低发酵过程中丙酮酸的抑制或提高细胞耐低pH胁迫能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种提高丙酮酸产量的方法，以光滑球拟酵母(Torulopsisglabrata)为生产菌株，在初始培养基中添加天冬氨酸使终浓度为0-1.5g/L。
所述光滑球拟酵母为多重维生素营养缺陷型，保藏编号为CCTCC NO：M202019。
初始培养基中天冬氨酸的含量为1.5g/L。
光滑球拟酵母发酵用用培养基(g/L)为：葡萄糖100，NH4SO47，MgSO4·7H2O 0.8，KH2PO45，CH3COONa 6，天冬氨酸1.5，微量元素液10mL，维生素液10mL；pH分别用丙酮酸溶液调节至5.5和4.5；罐上发酵用8mol/LNaOH或2mol/L HCl维持适当pH。
所述微量元素液为：CaCl2·2H2O 2g，FeSO4·7H2O 2g，ZnCl20.5g，MnCl2·4H2O 12g，CuSO4·5H2O 0.05g，2mol/L HCl溶解后用去离子水定容至1L。
所述维生素液为：烟酸80mg，硫胺素0.15mg，吡哆醇40mg，生物素4mg，核黄素10mg，2mol/L HCl溶解后用去离子水定容至1L。
细胞干重的测定方法：取一定量的菌悬液置于10mL容量瓶中，加2mL盐酸溶解菌悬液中的碳酸钙，用去离子水定容至10mL，摇匀；用UV 7500型可见分光光度计，于660nm处比色测OD值，用细胞干重标准曲线算得细胞干重。
丙酮酸浓度的测定：采用Agilent 1100高效液相色谱仪(配紫外可见检测器、视差折光检测器和工作站)，色谱柱采用C18柱，5μm，4.6mm×250mm；流动相：0.1％H3PO4；流速：1mL/min、柱温：28℃、进样量：10μL、紫外检测器波长：215nm。
样品处理方法：5mL发酵液在10000rpm下离心10min，取上清液移入试管中以备测丙酮酸用。测丙酮酸时，取1mL上清液移入50mL容量瓶中，去离子水定容至刻线，经0.45μm滤膜过滤后，滤液供液相色谱分析用。
本发明通过添加天冬氨酸增加了TCA流量，促进了菌株生长，提高了菌株耐酸能力。采用本发明的方法在pH分别为5.5和4.5的条件下，丙酮酸产量分别为55.8g/L和30.4g/L，与对照组(未添加组)相比分别提高了12.4％(49.6g/L)和48.4％(20.5g/L)，且具有更好的生长性能。本发明提供的方法，简单易行，对操作人员专业素质要求低。
具体实施方式
实施例1菌株
一株四重维生素营养缺陷型、丙酮酸脱羧酶组成型降低及大量积累丙酮酸的光滑球拟酵母CCTCC No.M202019，分类学命名为光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)，为实验室选育菌株，该菌株已申请中国专利，申请号为02113142.2，公开号CN1392246A。
实施例2发酵产丙酮酸
将T.glabrata CCTCC M202019，先转接斜面在30℃培养箱中培养16h进行活活。挑取活化后的单菌落接种到种子培养基，30℃，200rpm下培养24h。以10％的接种量将种子分别转入发酵培养基，添加天冬氨酸使终浓度为1.5g/L，pH分别设定为5.5，4.5，用8mol/LNaOH或2mol/L HCl为pH调节剂，于30℃、200rpm条件下培养56h。发酵结束后测定菌体浓度及丙酮酸产量，结果如表1所示。
所述种子培养基(g/L)为：葡萄糖30，蛋白胨10，KH2PO41，MgSO4·7H2O 0.5；斜面培养基添加琼脂20g/L，pH 5.5。
表1菌体浓度及丙酮酸浓度测定
在pH分别为5.5，4.5的条件下，菌株CCTCC M202019的最终菌体浓度分别比对照组(未添加)提高了7.4％和28.7％；丙酮酸产量分别比对照组(未添加)提高了12.4％和48.4％。
实施例3发酵产丙酮酸
添加天冬氨酸使终浓度为0.5g/L，其他同实施例2。
当添加天冬氨酸浓度为1g/L时，
实施例4发酵产丙酮酸
添加天冬氨酸使终浓度为1.0g/L，其他同实施例2。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (1)
1.一种提高丙酮酸产量的方法，其特征在于以光滑球拟酵母（Torulopsis glabrata）为生产菌株；所述光滑球拟酵母为多重维生素营养缺陷型，保藏编号为CCTCCNO:M202019；所述光滑球拟酵母发酵用培养基用丙酮酸溶液调节pH至4.5；罐上发酵用8mol/L NaOH或2mol/L HCl维持pH；所述发酵用培养基1L的组成为：葡萄糖100g，NH4SO4 7g，MgSO4·7H2O 0.8g，KH2PO4 5g，CH3COONa 6g，天冬氨酸1.5g，微量元素液10mL，维生素液10mL；微量元素液为：CaCl2·2H2O 2g，FeSO4·7H2O 2g，ZnCl2 0.5g，MnCl2·4H2O 12g，CuSO4·5H2O 0.05g，2mol/L HCl溶解后用去离子水定容至1L；维生素液为：烟酸80mg，硫胺素0.15mg，吡哆醇40mg，生物素4mg，核黄素10mg，2mol/LHCl溶解后用去离子水定容至1L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010581532 CN102121035B (zh) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | 一种提高丙酮酸产量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010581532 CN102121035B (zh) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | 一种提高丙酮酸产量的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102121035A CN102121035A (zh) | 2011-07-13 |
| CN102121035B true CN102121035B (zh) | 2013-08-07 |
Family
ID=44249703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010581532 Expired - Fee Related CN102121035B (zh) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | 一种提高丙酮酸产量的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102121035B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103710274A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-09 | 江南大学 | 一种胞外丙酮酸产量提高的基因工程菌及其应用 |
| CN106635852A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-10 | 江南大学 | 一种联产丙酮酸和α‑酮戊二酸的重组光滑球拟酵母 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105368884B (zh) * | 2015-12-10 | 2019-01-04 | 江南大学 | 一种丙酮酸生产强度提高的重组菌及其应用 |
| CN106834364A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-06-13 | 通辽市黄河龙生物工程有限公司 | 丙酮酸工业量产发酵工艺 |
-
2010
- 2010-12-10 CN CN 201010581532 patent/CN102121035B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 周景文等.葡萄糖酸钠对光滑球拟酵母CCTCC M202019能量代谢和丙酮酸积累的影响.《华中农业大学学报》.2010,第29卷(第4期),第527-532页. |
| 氨基酸强化Torulopsis glabrata发酵生产丙酮酸;许庆龙等;《过程工程学报》;20081231;第8卷(第6期);第1201页 * |
| 葡萄糖酸钠对光滑球拟酵母CCTCC M202019能量代谢和丙酮酸积累的影响;周景文等;《华中农业大学学报》;20100831;第29卷(第4期);第527－532页 * |
| 许庆龙等.氨基酸强化Torulopsis glabrata发酵生产丙酮酸.《过程工程学报》.2008,第8卷(第6期),第1200-1203页. |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103710274A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-09 | 江南大学 | 一种胞外丙酮酸产量提高的基因工程菌及其应用 |
| CN103710274B (zh) * | 2013-12-24 | 2016-03-23 | 江南大学 | 一种胞外丙酮酸产量提高的基因工程菌及其应用 |
| CN106635852A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-10 | 江南大学 | 一种联产丙酮酸和α‑酮戊二酸的重组光滑球拟酵母 |
| CN106635852B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-11-26 | 江南大学 | 一种联产丙酮酸和α-酮戊二酸的重组光滑球拟酵母 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102121035A (zh) | 2011-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111304106B (zh) | 一株克劳氏芽孢杆菌及使用其生产四氢嘧啶的方法 | |
| CN103403155B (zh) | 新型酿酒酵母菌株 | |
| CN103224965B (zh) | 一种微生物发酵生产吡咯喹啉醌的方法及所用的发酵培养基 | |
| CN102121035B (zh) | 一种提高丙酮酸产量的方法 | |
| CN102161975B (zh) | 链霉菌gsdx-1318及发酵法生产寡聚糖类抗生素阿维拉霉素的方法 | |
| CN103275896B (zh) | 蜡状芽孢杆菌及其在微生物转化制备l-草铵膦中的应用 | |
| CN102586358B (zh) | 一种提高埃博霉素b产率的生物合成方法 | |
| CN104342390A (zh) | 一种苜蓿中华根瘤菌株及其组合物与应用 | |
| CN103602591B (zh) | 一种裂殖壶菌及用于生产二十二碳六烯酸油脂的方法 | |
| CN104328155A (zh) | 利用氧化葡萄糖杆菌生产吡咯喹啉醌的方法及应用 | |
| CN105441525A (zh) | 一种通过共培养提高以蔗糖为碳源下红球藻虾青素产率的方法 | |
| CN103276019B (zh) | 一种促进三孢布拉氏霉菌中番茄红素合成的方法 | |
| CN101933439A (zh) | 一种利用植物油提高桑黄液体培养菌丝量的方法 | |
| CN102876743B (zh) | 基于在线控制氧消耗速率的辅酶q10发酵方法 | |
| CN102382778B (zh) | 一种3-羟基丙酸高产菌株及其应用 | |
| CN102766663B (zh) | 桑黄活性多糖的制备方法 | |
| CN1683547A (zh) | 利用药用真菌长根菇生产胞外多糖的液体深层发酵工艺 | |
| CN104232559B (zh) | 养殖微藻的方法及生产油脂的方法 | |
| CN103409486A (zh) | 一种通过流加次黄嘌呤提高腺苷发酵产量的方法 | |
| US20230220428A1 (en) | Yeast strain and use thereof and preparation method of ergothioneine | |
| CN104178438B (zh) | 一株适合于糖蜜发酵生产高纯度l-乳酸的德式乳酸杆菌及发酵方法和应用 | |
| CN108048503A (zh) | 提高安丝菌素p-3生产的方法 | |
| CN102051334A (zh) | 一种耐受高浓度丙酮酸及低pH的酵母菌及选育方法 | |
| CN1511943A (zh) | 工程菌株及其制备方法以及用其制备紫杉醇的方法 | |
| CN1304583C (zh) | 二羟基丙酮的生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130807 Termination date: 20131210 |