一种合成制造技术

本发明专利技术属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种合成

【技术实现步骤摘要】
一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法


[0001]本专利技术属于微生物发酵
，具体涉及一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，采用玉米秸秆为发酵底物
。

技术介绍

[0002]γ
‑
聚谷氨酸
(
γ
‑
polyglutamic acid
，
γ
‑
PGA)
是由
D
‑
谷氨酸或
L
‑
谷氨酸通过
α
‑
氨基和
γ
‑
羧基形成
γ
‑
酰胺键连接而成的一种新型生物高分子聚合物，相对分子质量在
10kDa
到
2000kDa
之间
。
γ
‑
PGA
具有良好的生物相容性，离子吸附性和生物降解性，对人体和环境无害等性质，常用于化妆品
、
食品加工
、
农业
、
医药
、
环保等领域
。
[0003]γ
‑
聚谷氨酸的合成方法主要有提取法
、
化学合成法
、
酶转化法和微生物发酵法，目前微生物发酵法使用最多，专利申请号：
CN202310371012
利用微生物发酵法生产
γ
‑
聚谷氨酸，专利技术所用的发酵培养基以酶解液作为主要碳源，所述酶解液通过将豆粕
、
西谷椰子树木髓木屑经酸泡
、
碱泡
、
水泡洗后，用纤维素酶和黑曲霉酸性蛋白酶酶解得到
。
酶解液制作过程麻烦，实验材料多，且成本高
。
[0004]专利申请号：
CN202310187309
利用空气包裹剂进行发酵，空气包裹剂包括：卵磷脂
、
椰油基葡糖苷
、
大豆油和石蜡油
。
以此方法生产
γ
‑
聚谷氨酸最高产量为
35
‑
42g/L
，空气包裹制作麻烦，成本高
。
专利申请号：
CN202210340897
公开了一株蓝色解淀粉芽孢杆菌
YZHY21.A02
利用豆浆发酵生成
γ
‑
聚谷氨酸，也可以利用黄豆固体发酵生成聚谷氨酸，固体发酵的聚谷氨酸产率为
4.9g/100g
黄豆，豆浆和黄豆购买成本高，发酵成本高
。
专利申请号：
CN202211354365
利用一株副地衣芽孢杆菌进行微生物发酵，
24h
发酵周期内发酵生产聚谷氨酸浓度能达到
50g/L
以上，能够进行谷氨酸非依赖型生产聚谷氨酸，所使用的碳源和氮源为实验室药品
。
[0005]目前，关于
γ
‑
聚谷氨酸的合成，所用的发酵基底，制作麻烦，且成本较高，不适用于大规模生产，因此如何通过较低的生产成本，生产出高产量的聚谷氨酸是目前研究的重点
。
玉米秸秆属于农业固体废弃物，玉米秸秆还田技术，玉米秸秆腐化效率慢，时间久，不能被很好的利用，而且秸秆中含有大量的幼虫卵和带菌体，粉碎过程中很难清除，被埋入土壤后能很快成长，成为病虫害的一种隐患
。
利用玉米秸秆作为发酵底物，既可以降低生产成本，又可以解决玉米秸秆的利用问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，以玉米秸秆为发酵底物，发酵生成
γ
‑
聚谷氨酸，同时提供了副地衣芽孢杆菌
(Bacillus paralicheniform)TR
‑1，已进行生物保藏，保藏编号为
CCTCC M 20231731。
该菌株从土壤中筛选获得，可以利用玉米秸秆合成
γ
‑
聚谷氨酸，其产量最高可达
80g/L
以上
。
[0007]采用的技术方案为：
[0008]一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，筛选副地衣芽孢杆菌
TR
‑1，将含有副地衣芽孢杆菌
TR
‑1的种子液接种到发酵培养基中，好氧发酵得到
γ
‑
聚谷氨酸
。
[0009]优选的，副地衣芽孢杆菌
TR
‑1，即
Bacillus paralicheniform TR
‑1，中国典型培养物保藏中心保藏编号
CCTCC M 20231731
，保藏日期
2023
年
09
月
18
日
。
[0010]优选的，发酵培养基包括碳源
、
氮源
、
谷氨酸钠
、
磷酸氢二钾
、
蒸馏水，发酵培养基的
pH
为
6.0
～
7.5
；其中，碳源为玉米秸秆
、
地瓜秧
、
小麦秸秆中的任一种或多种混合；氮源为黄豆饼
、
豆粕
、
鸡粪中的任一种；
[0011]使用的
C:N
比为
10
～
25
：
1。
[0012]优选的，好氧发酵方试为摇瓶发酵或发酵罐发酵
。
[0013]优选的，使用摇瓶发酵时，发酵的条件为：温度
28
～
39℃
，转速
120
～
220rpm
，时间
12
～
60h
；
[0014]使用发酵罐发酵时，发酵条件为：温度
28
～
39℃
，搅拌转速
120
～
220rpm
，发酵时间
24
～
60h
，通气量为
0.8
～
1.2vvm。
[0015]优选的，种子液与发酵培养基的体积比为1～
15
：
100。
[0016]优选的，接种量1％～
15
％，培养温度
30
～
40℃
，
pH6.0
～
7.5
，搅拌速度
140
～
220rpm
，培养
24
～
72h。
[0017]优选的，副地衣芽孢杆菌
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，其特征在于，筛选副地衣芽孢杆菌
TR
‑1，将含有副地衣芽孢杆菌
TR
‑1的种子液接种到发酵培养基中，好氧发酵得到
γ
‑
聚谷氨酸
。2.
根据权利要求1所述的一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，其特征在于，副地衣芽孢杆菌
TR
‑1，即
Bacillus paralicheniform TR
‑1，中国典型培养物保藏中心保藏编号
CCTCC M 20231731
，保藏日期
2023
年
09
月
18
日
。3.
根据权利要求1所述的一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，其特征在于，发酵培养基包括碳源
、
氮源
、
谷氨酸钠
、
磷酸氢二钾
、
蒸馏水，发酵培养基的
pH
为
6.0
～
7.5
；其中，碳源为玉米秸秆
、
地瓜秧
、
小麦秸秆中的任一种或多种混合；氮源为黄豆饼
、
豆粕
、
鸡粪中的任一种；使用的
C:N
比为
10
～
25
：
1。4.
根据权利要求1所述的一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，其特征在于，好氧发酵方试为摇瓶发酵或发酵罐发酵
。5.
根据权利要求4所述的一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，其特征在于，使用摇瓶发酵时，发酵的条件为：温度
28
～
39℃
，转速
120
～
220rpm
，时间
12
～
60h
；使用发酵罐发酵时，发酵条件为：温度
28
～
39℃
，搅拌转速
120
～
220rpm
，发酵时间
24
～
60h
，通气量为
0.8
～
1.2vvm。6.
根据权利要求1所述的一种合成
γ
‑
聚谷氨酸的方法，其特征在于，种子液与发酵培养基的体积比为1～
15
：
10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，张亚茹，焦燕，柳新伟，李姗姗，李赟，
申请(专利权)人：东营青农大盐碱地高效农业技术产业研究院，
类型：发明
国别省市：