一种从发酵液中分离纯化L-丝氨酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种从发酵液中分离纯化L

【技术实现步骤摘要】
一种从发酵液中分离纯化L
‑
丝氨酸的方法


[0001]本专利技术涉及生物工程
，具体涉及一种从发酵液中分离纯化L
‑
丝氨酸的方法。

技术介绍

[0002]L
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丝氨酸是一种具有重要生理功能的非必需氨基酸，在医药、化妆品和化工等领域具有广泛的用途。目前，L
‑
丝氨酸的生产方法主要有化学合成法、蛋白水解法、酶法转化法和微生物发酵法。其中，微生物发酵法是伴随着现代生物技术发展而兴起的一种氨基酸生产方法，微生物发酵法的关键是通过诱变育种和基因编辑等手段选育出具有较大潜在工业价值的氨基酸生产菌株，再结合相关工程发酵技术实现氨基酸的大规模、高效率生产。
[0003]发酵法是目前最常用的L
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丝氨酸生产方法，从发酵液中分离纯化L
‑
丝氨酸是发酵法生产L
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丝氨酸的重要步骤，直接影响L
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丝氨酸产品生产效率和生产成本。因此，采取有效措施提高L
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丝氨酸的收率是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种精氨酸转瓜氨酸的提取纯化方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种从发酵液中分离纯化L
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丝氨酸的方法，包括以下步骤：
[0007](1)将含有L
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丝氨酸的发酵液用纯水稀释至L
‑
丝氨酸的浓度≤10g/L，调节pH值至3.5
‑
4.0，然后陶瓷膜过滤，收集滤液；
[0008](2)将滤液浓缩至L
‑
丝氨酸的浓度为400
‑
450g/L，得到浓缩液；
[0009](3)将浓缩液进行板框脱色，得到脱色液；
[0010](4)将脱色液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂处理，得到净化液；
[0011](5)将净化液离心结晶，收集晶体，洗涤，干燥，即分离纯化得到L
‑
丝氨酸。
[0012]优选的，步骤(2)中，采用三效蒸发器进行浓缩。
[0013]优选的，步骤(3)中，在板框中加入活性炭对浓缩液进行脱色。
[0014]优选的，步骤(4)中，所述阳离子交换树脂处理具体为：将脱色液进入阳离子交换树脂柱，以水作为洗脱液，收集洗脱后的流分；其中，L
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丝氨酸含量400
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450g/L，杂酸含量≤10g/L的流分进入离子交换树脂柱；L
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丝氨酸含量400
‑
450g/L，10g/L＜杂酸含量≤12g/L的流分经再次板框脱色后，再进行阳离子交换树脂处理。
[0015]优选的，步骤(4)中，阴离子交换树脂处理采用的717阴离子交换树脂，经阴离子处理后的净化液中，L
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丝氨酸含量400
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450g/L，杂酸含量≤4g/L，电导率≤1000us/cm。
[0016]优选的，步骤(5)中，离心速率为4000rpm，离心时间为30min。
[0017]优选的，步骤(5)中，所述洗涤具体为：先用体积分数为50％的酒精洗涤，再用纯水洗涤。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019](1)本专利技术将陶瓷膜过滤、板框脱色、阳离子交换树脂吸附、阴离子交换树脂脱色等技术手段有机的结合在一起，将L
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丝氨酸从发酵液中分离纯化出来。本专利技术的分离纯化L
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丝氨酸的方法可以实现工业化生产，而且，L
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丝氨酸的收率和纯度都了显著提高。
[0020](2)本专利技术在阳离子交换树脂吸附、阴离子交换树脂脱色和离心结晶等过程中，根据处理液中主酸和杂酸的含量进行反复套用，从而极大提高了L
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丝氨酸的收率。
附图说明
[0021]图1：对基因敲除后的菌株进行验证的结果；其中，1
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11分别对应为gpmA、sdaA、mtfA、pta、glyA、sdaC、serA、sstT、tdcC、aceA和cycA基因的敲除验证结果；每个电泳图中，自左至右各泳道依次为：敲除抗性基因之后、pKD3敲除基因之后、需要敲除的基因、Marker
[0022]图2：质粒PQE
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N的结构示意图。
[0023]图3：构建的第一重组表达载体(pQE
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serB&C)的结构示意图。
[0024]图4：pGEX
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kan质粒的结构示意图。
[0025]图5：构建的第二重组表达载体(pGEX
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serA)的结构示意图。
[0026]图6：L
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丝氨酸检测的二级质谱谱图。
具体实施方式
[0027]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]术语说明：
[0029]本专利技术中所用的“纯水”，未标明其他要求时，均符合GB 6682
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2008中要求的化验室用水。
[0030]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
[0031]本专利技术实施例和对比例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，如无特殊说明，均可通过商业渠道购买得到。
[0032]本专利技术的方法主要适用于现有大肠杆菌发酵生产得到的含有L
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丝氨酸的发酵液的分离纯化。其中，本专利技术实施例和对比例中所使用的“含有L
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丝氨酸的发酵液”是由如下方法制备得到的：
[0033]1、构建L
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丝氨酸生产菌：
[0034]采用Red同源重组技术将大肠杆菌(Escherichia coli str.K
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12substr.MG1655)中的gpmA、sdaA、mtfA、pta、glyA、sdaC、serA、sstT、tdcC、aceA和cycA基因敲除，敲除质粒选择pKD3质粒，氯霉素抗性(图1)，获得大肠杆菌工程菌(Escherichia coliΔsstTΔsdaCΔtdcCΔcycAΔmtfAΔglyAΔptaΔsdaAΔaceAΔgpmAΔserA)。
[0035]将serB基因(SEQ ID NO.1所示)用sphⅠ和AaaI双酶切处理，将serC基因(SEQ ID NO.2所示)用NcoⅠ和BglⅡ双酶切处理，将酶切处理后的serB基因和serC基因整合到经相应酶切处理后的PQE
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N质粒(图2，序列如SEQ ID NO.3所示)上，构建得到第一重组表达载体(pQE...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从发酵液中分离纯化L
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丝氨酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含有L
‑
丝氨酸的发酵液用纯水稀释至L
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丝氨酸的浓度≤10g/L，调节pH值至3.5
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4.0，然后陶瓷膜过滤，收集滤液；(2)将滤液浓缩至L
‑
丝氨酸的浓度为400
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450g/L，得到浓缩液；(3)将浓缩液进行板框脱色，得到脱色液；(4)将脱色液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂处理，得到净化液；(5)将净化液离心结晶，收集晶体，洗涤，干燥，即分离纯化得到L
‑
丝氨酸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用三效蒸发器进行浓缩。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，在板框中加入活性炭对浓缩液进行脱色。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢沛，岳明瑞，曹华杰，郭永胜，
申请(专利权)人：新泰市佳禾生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：