一种用于2-酮基葡萄糖酸产生菌增殖的全合成培养基及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种用于2

【技术实现步骤摘要】
一种用于2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖的全合成培养基及其应用


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一种用于2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖的全合成培养基及其应用。

技术介绍

[0002]2‑
酮基葡萄糖酸是一种由葡萄糖氧化(生物氧化或化学氧化)形成的具有光学活性的有机酸，是构成手性化合物和杂环化合物的骨架材料之一，目前2
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酮基葡萄糖酸最为重要的工业用途是作为抗氧化剂D
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异抗坏血酸及其盐类合成的前体。另外，2
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酮基葡萄糖酸也可直接用作水泥增塑剂、水泥缓凝剂、洗涤剂的增涤剂以及作为饲料富钙添加剂的重要组分。
[0003]目前，常见的2
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酮基葡萄糖酸生产方法大致可分为4类，包括化学氧化法、酶催化氧化法、微生物发酵法和微生物静息细胞转化法。其中，微生物发酵法是目前最为经济、高效和环境友好的2
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酮基葡萄糖酸工业生产方法。在自然界中，能够发酵转化葡萄糖/葡萄糖酸为2
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酮基葡萄糖酸的菌株较多，其通常来源于假单胞菌属(Pseudomonas)、欧文氏菌属(Erwinia)、醋酸杆菌(Acetobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、葡萄糖酸杆菌属(Gluconobacter)等。其中，假单胞菌因糖酸转化效率高、环境适应性广而成为国内外2
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酮基葡萄糖酸工业化生产的常用菌种。
[0004]菌种的扩大培养(增殖)是目标产物发酵生产的关键步骤之一。然而目前用于2
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酮基葡萄糖酸产生菌培养的培养基均为半合成培养基，其氮源主要为组分不够清晰或不够恒定的动植物提取物如玉米浆、酵母膏或蛋白胨等，因而影响菌种培养结果的可重复性，进而可能影响发酵生产的稳定性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖的全合成培养基，其中成分确定，便于配制，同时利用该培养基培养，不仅保证了2
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酮基葡萄糖酸产生菌的增殖可重复性，而且还不会影响产生菌的后续发酵的稳定性。
[0006]本专利技术提供了一种2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖培养用的全合成培养基，每升培养基中包括以下组分：
[0007]葡萄糖10.0～40.0g、氮源0.5～4.0g、硫胺素5.0～30.0mg、生物素0.5～3.0mg、NaH2PO41.0～4.0g、KH2PO40.7～2.1g、MgSO4·
7H2O 0.1～0.3g、CaCO30.0～5.0g，pH值为6.0～7.0。
[0008]优选的，每升培养基中包括以下组分：
[0009]葡萄糖20.0g/L、氮源2.0g/L、硫胺素17.5mg/L、生物素1.5mg/L、NaH2PO42.1 g/L、KH2PO41.4 g/L、MgSO4·
7H2O 0.2g/L、CaCO35.0 g/L，pH值为6.7；
[0010]优选的，所述氮源包括以下至少一种：尿素、氯化铵、硝酸铵、硫酸铵或硝酸钠。
[0011]本专利技术提供了所述全合成培养基在2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖培养中的应用。
[0012]优选的，所述2
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酮基葡萄糖酸产生菌包括以下至少一种：假单胞菌属(Pseudomonas)、欧文氏菌属(Erwinia)、醋酸杆菌(Acetobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)和葡萄糖酸杆菌属(Gluconobacter)的微生物菌株。
[0013]优选的，所述假单胞菌属包括以下至少一种：变形假单胞菌(P.plecoglossicida)、恶臭假单胞菌(P.putida)和荧光假单胞菌(P.fluorescens)。
[0014]本专利技术提供了一种稳定生产2
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酮基葡萄糖酸用组合培养基，包括所述全合成培养基和发酵培养基；
[0015]所述发酵培养基包括葡萄糖160～180g/L，玉米浆18～22g/L，CaCO343～47g/L，pH值为6.6～6.8。
[0016]优选的，所述发酵培养基包括含1个结晶水的葡萄糖180g/L，玉米浆20g/L，CaCO345 g/L，pH值为6.7。
[0017]本专利技术提供了所述组合物培养基在生产2
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酮基葡萄糖酸中的应用。
[0018]本专利技术提供了一种生产2
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酮基葡萄糖酸的方法，包括以下步骤：
[0019]将2
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酮基葡萄糖酸产生菌菌种接种至所述全合成培养基中，在振荡条件下进行增殖培养，得到增殖后的种子液；
[0020]将种子液接种至发酵培养基中，在振荡条件下发酵培养，得到2
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酮基葡萄糖酸。
[0021]优选的，所述增殖培养或发酵培养的转速为250～275rpm；
[0022]所述增殖培养或发酵培养的温度为28～32℃；
[0023]所述增殖培养的时间为18～26h；
[0024]所述发酵培养的时间为64～74h。
[0025]本专利技术提供的2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖培养用的全合成培养基，每升培养基中包括以下组分：葡萄糖10.0～40.0g、尿素0.5～4.0g、硫胺素5.0～30.0mg、生物素0.5～3.0mg、NaH2PO41.0～4.0g、KH2PO40.7～2.1g、MgSO4·
7H2O0.1～0.3g、CaCO30.0～5.0g，pH值为6.0～7.0。本专利技术以葡萄糖为碳源，以尿素为氮源，以硫胺素、生物素发挥维生素作用，NaH2PO4、KH2PO4、MgSO4·
7H2O和CaCO3共同发挥无机盐作用，为2
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酮基葡萄糖酸产生菌的增殖提供必要的营养成分。本专利技术实施例中将本专利技术提供的全合成培养基与半合成培养基分别进行增殖培养，结果表明两种培养基中菌种在葡萄糖利用、2
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酮基葡萄糖酸合成与分解代谢以及细胞生长上几乎完全相同，在培养液的pH值后期的变化趋势上也基本相同，同时减缓培养前期的培养液的pH值的变化幅度，这可能是全合成培养基具有一定缓冲性的作用。可见，本专利技术提供的全合成培养基能够完全替代半合成培养基，且不会影响2
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酮基葡萄糖酸产生菌的基本生理代谢特征和生长发育特征，保证2
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酮基葡萄糖酸产生菌的增殖活性。
[0026]同时，本专利技术还提供了一种稳定生产2
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酮基葡萄糖酸用组合培养基，包括所述全合成培养基和发酵培养基；所述发酵培养基包括葡萄糖160～180g/L，玉米浆18～22g/L，CaCO343～47g/L，pH值为6.6～6.8。本专利技术利用全合成培养基培养的2
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酮基葡萄糖酸产生菌进行发酵生产2
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酮基葡萄糖酸，结果表明，分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖培养用的全合成培养基，其特征在于，每升培养基中包括以下组分：葡萄糖10.0～40.0g、氮源0.5～4.0g、硫胺素5.0～30.0mg、生物素0.5～3.0mg、NaH2PO41.0～4.0g、KH2PO40.7～2.1g、MgSO4·
7H2O 0.1～0.3g、CaCO30.0～5.0g，pH值为6.0～7.0。2.根据权利要求1所述全合成培养基，其特征在于，每升培养基中包括以下组分：葡萄糖20.0g/L、氮源2.0g/L、硫胺素17.5mg/L、生物素1.5mg/L、NaH2PO42.1 g/L、KH2PO41.4 g/L、MgSO4·
7H2O 0.2g/L、CaCO35.0 g/L，pH值为6.7；优选的，所述氮源包括以下至少一种：尿素、氯化铵、硝酸铵、硫酸铵或硝酸钠。3.权利要求1或2所述全合成培养基在2
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酮基葡萄糖酸产生菌增殖培养中的应用。4.根据权利要求3所述应用，其特征在于，所述2
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酮基葡萄糖酸产生菌包括以下至少一种微生物菌株：假单胞菌属(Pseudomonas)、欧文氏菌属(Erwinia)、醋酸杆菌(Acetobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)和葡萄糖酸杆菌属(Gluconobacter)。5.根据权利要求4所述应用，其特征在于，所述假单胞菌属包括以下至...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文敬，张笑菊，孙雷，周强，崔凤杰，昝新艺，齐向辉，
申请(专利权)人：江西省德兴市百勤异VC钠有限公司，
类型：发明
国别省市：