赖氨酸、木聚糖酶的发酵及包被制造技术

本发明专利技术提供了发酵制备L-赖氨酸制品的方法，其包括发酵产生L-赖氨酸发酵液，可以与可发酵获得的耐高温脱水的木聚糖酶混合，高温干燥后用脂肪包被。另外，本发明专利技术还提供了所述方法生产的产品以及耐高温脱水的木聚糖酶等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氨基酸的发酵领域，具体而言，本专利技术涉及发酵制备L-赖氨酸制品的方法，其包括发酵产生L-赖氨酸发酵液，该发酵液可以与可发酵获得的耐高温脱水的木聚糖酶混合，高温干燥后用脂肪包被。另外，本专利技术还提供了所述方法生产的产品以及耐高温脱水的木聚糖酶等。
技术介绍
木聚糖酶能够有效降解含木质素的物质(如，饲料)，因此在饲料中添加木聚糖酶能够增强饲料的吸收利用率，从而节约饲养成本。例如，中国专利96196760. 9公开了反刍动物饲料的酶添加物，其包含木聚糖酶。L-赖氨酸是重要的氨基酸原料，可以作为调味品、食品、饲料添加剂使用，也可以 作为保健品、药品中的有效或辅料成分，广泛应用于食品业、饲料业、制药业及其他化学工业中。当前，L-赖氨酸的生产主要是通过微生物的发酵生产的，如可以利用棒状杆菌生产。然而，当赖氨酸作为饲料的时候，由于其属于小分子营养物质，很快就能释放到动物体内，尤其在大量摄取时，影响了动物吸收利用的效率。通常解决的方法是少量多次地喂食动物，但是这将增加动物饲养的工作量。因此，本专利技术提出了直接用赖氨酸发酵培养液制备包被的赖氨酸制品的方法，可以有效减缓赖氨酸在动物体内释放的速度。按照常规的思路，包被的赖氨酸制品可以和含木聚糖酶的酶添加剂在喂饲时一起混合入动物饲料中。这样使用中比较麻烦，而且容易混合不均匀，相应利用率低。本专利技术人设想，在制备包被的赖氨酸制品的过程中将木聚糖酶和/或纤维素酶与赖氨酸发酵培养液直接混合，可以混合地很均匀，然后进行包被，然而却发现受制于包被中要经历的高温以及干燥过程，常规的酶活性将极大地削弱，甚至完全丧失。令人意外地，本专利技术人发现了一株耐热且耐旱的霉菌菌株，经过艰苦深入细致的研究，其中分离的木聚糖酶经历高温干燥后仍旧能够保持高木聚糖酶活性，因此适于在其中方便地使用，减少了喂饲时使用的麻烦。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供新的发酵制备L-赖氨酸制品的方法，其包括发酵产生L-赖氨酸发酵液，该发酵液可以与可发酵获得的耐高温脱水的木聚糖酶混合，高温干燥后用脂肪包被。另外，本专利技术还提供了所述方法生产的产品以及其中所用的物质等。具体而言，在第一方面，本专利技术提供了发酵制备L-赖氨酸制品的方法，包括，发酵产生L-赖氨酸发酵液，该发酵液可以与耐高温脱水的木聚糖酶混合，经高温干燥后收集的颗粒用脂肪包被。因此，本专利技术第一方面的方法发酵制备的L-赖氨酸制品分两层，外层包裹内层，其中外层是脂肪，而内层含有L-赖氨酸和耐高温脱水的木聚糖酶。该L-赖氨酸制品能够减缓赖氨酸在动物体内释放的速度，而且能够具有木聚糖酶活性。该制品优选是饲料添加剂。更具体地，在第一方面，本专利技术提供了发酵制备L-赖氨酸制品的方法，其包括(I)在发酵条件下培养导入了编码吡啶核苷酸转氢酶的多核苷酸的产L-赖氨酸的菌，获得发酵液，过滤后保留滤液；(2)在发酵条件下培养导入了编码耐高温脱水的木聚糖酶的多核苷酸的分泌表达菌，过滤后保留上清液；(3)混合步骤⑴获得的滤液和步骤(2)获得的上清液，得到混合液；(4)对步骤(3)获得的混合液高温喷雾干燥，并任选进行筛分和/或破碎，收集颗粒；和(5)将步骤(4)收集的颗粒用脂肪包被。脂肪包被颗粒可以通过流化制粒包衣机将熔化的脂肪喷涂在颗粒表面上来实现，因此优选脂肪是室温状态下为固态而熔点略高于室温(如，45-80°C，优选50-65°C ) 的脂肪。优选在本专利技术第一方面的方法中，脂肪优选是分馏棕榈脂肪，更优选是百佳能(BergaFat)，其可以通过商业途径方便地获取。在本专利技术的具体实施方式中，包被所用的脂肪是百佳能HTL316。本专利技术人发现，脂肪层包被(喷涂)得越厚，制备得到的L-赖氨酸制品的抗降解能力越强。优选在本专利技术第一方面的方法中，在步骤(5)中，步骤(4)获得的颗粒和脂肪的重量比为2 8 8 2，优选为3 7 7 3，更优选为5 6. 5 5 3. 5。在步骤(4)中，对于其中干燥得到的粒径分布不均匀，可以进行筛分，收集一定粒径范围的颗粒；和/或对于干燥和/或筛分得到的粒径较大的颗粒，可以进行粉碎，然后继续进行筛分，收集一定粒径范围的颗粒。优选在本专利技术第一方面的方法中，收集的颗粒的粒径小于O. 8mm,优选小于O. 5mm。大于O. 5mm的颗粒。另外优选在本专利技术第一方面的方法中，高温喷雾干燥可以在流化床干燥机内进行。为了使最终颗粒的形状更为均匀，流化床干燥机内尾气温度不宜过高，通常不高于100°〇，优选不高于851，更优选保持在80±31。因此，优选在本专利技术第一方面的方法中，步骤(4)中，高温为60-100°C，优选为65-90°C，更优选为 75-85 °C。赖氨酸作为小分子化合物，高温脱水干燥对其不会产生过多不利影响；而木聚糖酶作为大分子蛋白质，经高温和/或脱水，有可能使其降解和/或变性，从而导致其酶活性的显著降低或丧失，无法起到相应作用。因此本专利技术可以采用了耐高温脱水的木聚糖酶，其中高温为60-100°C，优选为65-90°C，更优选为75-85°C。优选在作为饲料添加剂使用时，由于木聚糖酶的需要量少于赖氨酸的，因此本专利技术第一方面的方法发酵制备的L-赖氨酸制品中优选赖氨酸含量高，而同时木聚糖酶含量低，可以低至满足饲料所需木聚糖酶的活性。优选在本专利技术第一方面的方法中，步骤(I)获得的滤液和步骤(2)获得的上清液的体积比为10 O. 01-10，优选为10 O. 05-5，更优选为 10 O. I I。多核苷酸可以通过各种本领域技术人员所熟知的方式被导入菌中，使该菌表达所述多核苷酸编码的酶，如吡啶核苷酸转氢酶和/或木聚糖酶。所述多核苷酸可以直接被导入，例如利用微粒体、基因枪等导入细胞；也可以间接被导入，例如可以通过构建在质粒载体上导入细胞。导入的所述多核苷酸可以整合在细胞的基因组上表达，也可以游离表达。优选本专利技术第一方面的方法中，编码酶的多核苷酸可以利用穿梭质粒导入菌中，如编码吡啶核苷酸转氢酶的多核苷酸可以利用大肠杆菌-棒状杆菌穿梭质粒导入产L-赖氨酸的菌(如棒状杆菌)中，又如编码木聚糖酶的多核苷酸可以利用大肠杆菌-酵母菌穿梭质粒导入分泌表达菌(如毕氏酵母)中。L-赖氨酸的发酵有许多现有技术可供本领域技术人员选择，例如可以利用野生型吡啶核苷酸转氢酶或其变体。野生型吡啶核苷酸转氢酶是本领域技术人员所知晓的，其包括α亚基和β亚基，其中α亚基和β亚基的序列分别如NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih. gov)蛋白和基因登录号NP416120. I和AAC74674. I所示。优选的变体可以是中国专利201110065683. 5所公开的吡啶核苷酸转氢酶变体，在实际生产中增加了赖氨酸的产量(也可参见中国专利201110151495. 4)，其包括α亚基变体和β亚基变体，其中α亚基变体相对于野生型α亚基在Μ102、L127或Q322的位置上被其他天然氨基酸替换，优选替换是M102L、L127R和Q322K ； β亚基变体相对于野生型β亚基在Α398或D400的位置上被其他天然氨基酸替换，优选替换是A398S和D400H。在本专利技术的具体实施方式中，采用吡啶核苷酸转氢酶变体，其是由如SEQ ID No :5所示的核苷酸序列编码的。本专利技术第本文档来自技高网...

【技术保护点】
发酵制备L？赖氨酸制品的方法，包括，发酵产生L？赖氨酸发酵液，该发酵液可以与耐高温脱水的木聚糖酶混合，经高温干燥后收集的颗粒用脂肪包被。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马吉银，陈崇安，孟刚，曹洪，程耀东，刘鑫，
申请(专利权)人：宁夏伊品生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：