CN113957115B - 一种高产赤霉酸的发酵方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高产赤霉酸的发酵方法，该方法将赤霉酸的种子液转入发酵罐中进行发酵，发酵中根据发酵阶段的不同采用不同的空气流量，其中发酵前期的平均空气流量<发酵中期的平均空气流量＞发酵后期的平均空气流量。本申请发酵方法能提高发酵液中GA₃的含量。

Description

一种高产赤霉酸的发酵方法

技术领域

本申请涉及赤霉酸领域，特别涉及一种高产赤霉酸的发酵方法。

背景技术

赤霉酸是通过一种赤霉菌发酵培养代谢得到的一类次级代谢产物，被分离、鉴定和命名的一种有116种，其中在农业中应用最广泛的就是GA3，在我国农业生产中发挥着巨大的作用。

GA₃具有非常高的植物调节活性，对各种农作物的生长和发育都有很明显的调节作用。在北方，GA₃主要应用于葡萄、红枣、山楂、油桃等经济作物上，在花期喷洒一定浓度赤霉酸溶液可以有效提高果树的坐果率，促进果实生长发育，果树产量提高20％～30％左右。在南方，赤霉酸主要应用于杂交水稻制种上，调节水稻父母本在同一时间开花，使母本授粉率大幅提高，进一步提高了杂交水稻种子的产量，降低了种子的生产成本，为农民减轻了负担。

CN201810048112.2公开了一种赤霉酸的发酵方法，该发酵方法中公开了一种发酵方法，该发酵方法发酵培养基，由以下组分组成：玉米蛋白粉10～40g/L；磷酸二氢钾1～10g/L；小分子有机碳源5～30g/L；植物油0.5～5g/L；硫酸镁0.5～2g/L；硫酸铵0.5～2g/L；微量元素0.1～1g/L；发酵的空气流量为2000～3000Nm³/h，发酵的温度为28℃～30℃；发酵的时间为8～10天，该发酵方法的最高GA₃达5372ppm，但仍需进一步提升GA₃的含量。

发明内容

针对上述缺陷，一方面，本申请提供一种高产赤霉酸的发酵方法，该高产赤霉酸的发酵方法能提高发酵液中GA₃的含量。

技术方案是：一种高产赤霉酸的发酵高产赤霉酸的发酵方法，该方法将赤霉酸的种子液转入发酵罐中进行发酵，发酵中根据发酵阶段的不同采用不同的空气流量，其中发酵前期的平均空气流量<平均发酵中期的空气流量＞发酵后期的平均空气流量。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述发酵中发酵的温度为28℃～30℃。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述发酵中的发酵时间为8～10天。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述发酵中的发酵压力为0.01～0.05MPa。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述发酵前期为延迟期和对数生长期，发酵中期为稳定期，发酵后期为衰退期。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述发酵前期的平均空气流量3500-3700Nm³/h，空气流量3000-4000Nm³/h；发酵中期的平均空气流量4200-4400Nm³/h，空气流量3500-4600Nm³/h；发酵后期的平均空气流量3900-4100，空气流量3800-4200Nm³/h。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，该高产赤霉酸的发酵方法产酸≧6.7g/L。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，该方法发酵中的发酵培养基包括：

玉米蛋白粉1～9重量份；

磷酸二氢钾1～10重量份；

小分子有机碳源1～30重量份；

植物油0.5～5重量份；

硫酸镁0.5～2重量份；

硫酸铵0.5～2重量份；

微量元素0.1～1重量份。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述小分子有机碳源为蔗糖和/或葡萄糖。

在本申请的一个或多个具体地实施方式中，所述微量元素为硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、钼酸钠、硫酸铜与氯化钴，其中硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、钼酸钠、硫酸铜与氯化钴的重量比为0.5～1.5：0.5～1.5：0.5～1.5：0.1～0.5：0.1～0.5：0.1～0.5。

发明原理及有益效果：

赤霉酸是发酵过程的次级代谢产物，需从初级代谢转化为次级代谢，在初级代谢过程主要目的进行菌量的积累，需要的空气量相对次级代谢少，在次级代谢过程中需要大量的氧参与代谢，积累大量目标产物赤霉酸。故在发酵前期(延迟期和对数生长期)空气流量低，发酵中期(平稳期)空气流量高，发酵后期(衰退期)空气流量低。

本申请通过将恒定空气流量变更为变速空气流量，增加了赤霉素的快速积累，令人惊讶地实现了提高产酸的目的。

具体实施方式

下面将对本申请作进一步说明。

实施例1发酵前种子液的制取。

根据CN201810048112.2实施例1中1.1-1.3的工艺制取发酵前的种子液，其中的GA₃菌种、工艺及培养基等完全相同。

制取出的种子液检测数据如下表1。

表1发酵前种子液检测数据

将实施例1制取的种子液分别进行下面实施例2-实施例6的发酵液制取。

实施例2-实施例6中，种子液的浓度、用量均相等。

实施例2

将实施例1中制取的种子液根据CN201810048112.2实施例1中1.4发酵方法进行发酵得发酵液，发酵过程中，分别取样进行检测，结果见下表2。

发酵工艺为：

发酵体积：定容82t，消后体积90t、转后体积100t计。

发酵温度：29±0.2℃。

运行罐压：0.035MPa。

空气流量：2200Nm³/h。

PH控制：开始运行后，PH逐步增加，每次增加0.1/半小时，流加氨水控制PH 5.0～5.2。

补料控制：溶氧反弹20％，开启自动流加葡萄糖、色拉油，葡萄糖(45％)溶液：油(3.2L:1L)，溶氧控制点20％～30％。

发酵周期：9天(因转移到发酵罐的时间在下午，第1天在发酵罐发酵时间只有6小时，总共发酵时间为198小时)。

表2发酵液检测数据

本实施例中，发酵培养基见下表3。

表3发酵培养基组成含量及来源

实施例3

本实施例与实施例2相比，除空气流量不同外，其余均相同。本实施例空气流量为4600Nm³/h。

本实施例发酵过程中，分别取样进行检测，结果见下表4。

表4发酵液检测数据

实施例4

本实施例与实施例2相比，除空气流量不同外，其余均相同。本实施例发酵过程中，分别取样进行检测，结果见下表5。

表5发酵液检测数据

本实施例中，空气流量工艺参数见下表6。

表6空气流量工艺参数

实施例5

本实施例与实施例2相比，除空气流量不同外，其余均相同。

本实施例发酵过程中，分别取样进行检测，结果见下表7。

表7发酵液检测数据

本实施例中，空气流量工艺参数见下表8。

表8空气流量工艺参数

实施例6

本实施例与实施例2相比，除空气流量不同外，其余均相同。

本实施例发酵过程中，分别取样进行检测，结果见下表9。

表9发酵液检测数据

本实施例中，空气流量工艺参数见下表10。

表10空气流量工艺参数

本申请中，如无特别说明，均为现有技术。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高产赤霉酸的发酵方法，该方法将赤霉酸的种子液转入发酵罐中进行发酵，发酵的空气流量为变速空气流量，其中发酵中期的平均空气流量＞发酵后期的平均空气流量＞发酵前期的平均空气流量；

所述发酵前期为发酵延迟期和对数生长期，发酵中期为稳定期，发酵后期为衰退期；

所述发酵前期的平均空气流量3500-3700Nm³/h，空气流量3000-4000 Nm³/h；发酵中期的平均空气流量4200-4400 Nm³/h，空气流量3500-4600 Nm³/h；发酵后期的平均空气流量3900-4100，空气流量3800-4200 Nm³/h。

2.根据权利要求1所述的高产赤霉酸的发酵方法，其特征在于，所述发酵中发酵的温度为28℃~30℃。

3.根据权利要求1-2任一所述的高产赤霉酸的发酵方法，其特征在于，所述发酵中的发酵时间为8~10天。

4. 根据权利要求1-2任一所述的高产赤霉酸的发酵方法，其特征在于，发酵的压力为0.01~0.05 MPa。

5.根据权利要求1-2所述的高产赤霉酸的发酵方法，其特征在于，该高产赤霉酸的发酵方法产酸≧6.7g/L。

6.根据权利要求1-2任一所述的高产赤霉酸的发酵方法，其特征在于，方法发酵中的发酵培养基包括：

玉米蛋白粉 1~9 重量份；

磷酸二氢钾 1~10重量份；

小分子有机碳源 1~30重量份；

植物油 0.5~5重量份；

硫酸镁 0.5~2重量份；

硫酸铵 0.5~2重量份；

微量元素 0.1~1重量份。

7.根据权利要求6所述的高产赤霉酸的发酵方法，其特征在于，所述小分子有机碳源为蔗糖和/或葡萄糖。

8.根据权利要求6所述的高产赤霉酸的发酵方法，其特征在于，所述微量元素为硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、钼酸钠、硫酸铜与氯化钴，其中硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、钼酸钠、硫酸铜与氯化钴的重量比为0.5~1.5：0.5~1.5：0.5~1.5：0.1~0.5：0.1~0.5：0.1~0.5。