【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物过程，具体涉及在乳酸发酵生产时，通过添加乙二胺四乙酸提高凝结芽孢杆菌的l-乳酸生产性能的方法。
技术介绍
1、乳酸是一种重要的多用途有机酸，主要通过微生物发酵生产获得，被广泛应用于食品、医药以及化工行业。特别是在化工行业，乳酸可以作为可降解塑料(pla)的合成前体物质，驱动着世界范围内乳酸需求量逐年递增。凝结芽孢杆菌，具备较高的糖酸转化率和环境耐受性，是目前降低乳酸生产能耗和生产成本的优良菌种之一。理性改造手段和非理性改造手段是当前获得优良乳酸菌株的主要策略。虽然利用理性改造手段构建高版本乳酸生产菌株的案例已有报道(如酵母菌株，大肠杆菌以及克雷伯氏菌等)，然而缺乏成熟的相关分子生物学手段以及可供理性改造的靶点，利用纯粹理性设计手段改良凝结芽孢杆菌产乳酸性能仍存在较大局限性。此外，非理性改造手段如诱变育种的随机性特点在凝结芽孢杆菌菌株改造方面亦有大量报道，然而，整个诱变筛选的历程长，筛选工作量大，是典型的“以时间换性能”的菌株驯化过程。相较于菌株改造手段，廉价的外源物添加在凝结芽孢杆菌菌株综合发酵性能改良时更能发挥出优势，尤其是对于相对复杂的多细胞微生物。
技术实现思路
1、有鉴于此，针对提高l-乳酸发酵效率方法的不足，通过在发酵培养基中添加乙二胺四乙酸，有效调节细胞生长及l-乳酸合成代谢流，提供利用乙二胺四乙酸提高凝结芽孢杆菌产l-乳酸效率的方法。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术的第一方面是提供乙二胺四乙酸
4、所述乙二胺四乙酸的应用，为如下(a)和/或(b)和/或(c)：
5、(a)促进凝结芽孢杆菌生长或增殖；
6、(b)促进凝结芽孢杆菌产l-乳酸；
7、(c)提高凝结芽孢杆菌产l-乳酸效率。
8、本专利技术的第二方面是提供一种提高凝结芽孢杆菌产l-乳酸效率的发酵培养基。
9、所述发酵培养基中包括乙二胺四乙酸。
10、进一步的，所述发酵培养基中的乙二胺四乙酸的浓度按质量体积计为0.1-0.5g/l，优选为0.2g/l。
11、更进一步的，1l所述发酵培养基的配方如下：135g一水葡萄糖、10g蛋白胨、10g牛肉膏、5g酵母抽提物、2g柠檬酸三铵、1g吐温80、5g乙酸钠、0.58g mgso4·7h2o、2g k2hpo4、0.25g mnso4·4h2o、按质量体积计0.1-0.5g/l的乙二胺四乙酸，蒸馏水定容到1000ml。
12、本专利技术的第三方面是提供乙二胺四乙酸和凝结芽孢杆菌在制备产品中的应用；所述产品为制备l-乳酸的产品。
13、本专利技术的第四方面是提供乙二胺四乙酸、凝结芽孢杆菌和本专利技术上述培养基在制备产品中的应用；所述产品为制备l-乳酸的产品。
14、本专利技术的第五方面是提供一种制备l-乳酸的方法。
15、本专利技术所提供的制备l-乳酸的方法，包括下述步骤：发酵凝结芽孢杆菌得到l-乳酸，所述发酵的过程中加入乙二胺四乙酸。
16、上述方法具体包括下述步骤：将凝结芽孢杆菌(bacillus coagulans)接种于本专利技术上述含乙二胺四乙酸的发酵培养基中进行发酵培养。
17、上述方法中，所述凝结芽孢杆菌(bacillus coagulans)以凝结芽孢杆菌(bacillus coagulans)的活化种子液接入；所述活化种子液中凝结芽孢杆菌(bacilluscoagulans)的含量为1.55*107cfu/ml。
18、本专利技术中，所述凝结芽孢杆菌(bacillus coagulans)可为产l-乳酸的凝结芽孢杆菌，具体如凝结芽孢杆菌(bacillus coagulans)cicc23843。
19、进一步地，所述活化种子液的接种按照活化种子液与发酵培养基体积比为1:10进行。
20、进一步地，所述活化种子液的制备方法如下：将凝结芽孢杆菌(bacilluscoagulans)cicc23843接种于种子培养基，温度为42℃震荡培养，得活化种子液；
21、所述种子培养基(1l)的配方如下：20g一水葡萄糖、10g蛋白胨、10g牛肉膏、5g酵母抽提物、2g柠檬酸三铵、1g吐温80、5g乙酸钠、0.58g mgso4·7h2o、2g k2hpo4、0.25g mnso4·4h2o、ph调至6.2-6.4，蒸馏水定容到1000ml。
22、更进一步地，所述凝结芽孢杆菌的接种按照取一环凝结芽孢杆菌固体平板菌接入种子培养基中；所述震荡培养为将所述凝结芽孢杆菌转接于装有所述种子培养基的摇瓶中，在转数100rpm下培养7h。
23、上述方法中，所述发酵培养的温度为42℃，时间为20-24h。
24、上述方法中，用13.5m氢氧化钠自动调节发酵培养基的ph在6.2。
25、上述方法中，所述发酵培养采用5l发酵罐发酵工艺。
26、进一步地，所述5l发酵罐发酵工艺具体为：将280ml所述活化种子液接种于装有2.8l所述发酵培养基的发酵罐中，在转数180rpm，空气通气通量为0.9l/min条件下培养20-24h。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了乙二胺四乙酸分子在提高凝结芽孢杆菌l-乳酸生产效率中的应用，该方法根据凝结芽孢杆菌细胞生长及l-乳酸生物合成途径，采用乙二胺四乙酸分子添加物，建立操作简单的定向调控策略，实现细胞生长及l-乳酸合成的碳代谢流流向调节，能够大幅度提高产l-乳酸的效率，且该方法具有发酵成本低、技术经济性强等优点，可应用于乳酸发酵工业放大生产。
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1.乙二胺四乙酸的应用，为如下(a)和/或(b)和/或(c)：
2.一种提高凝结芽孢杆菌产L-乳酸效率的发酵培养基，其特征在于：所述发酵培养基中包括乙二胺四乙酸。
3.根据权利要求2所述的发酵培养基，其特征在于：所述发酵培养基中的乙二胺四乙酸的浓度按体积份计为0.1-0.5g/L发酵培养基，优选为0.2g/L发酵培养基。
4.根据权利要求3所述的发酵培养基，其特征在于：1L所述发酵培养基的配方如下：135g一水葡萄糖、10g蛋白胨、10g牛肉膏、5g酵母抽提物、2g柠檬酸三铵、1g吐温80、5g乙酸钠、0.58g MgSO4·7H2O、2g K2HPO4、0.25g MnSO4·4H2O、按质量体积计0.1-0.5g/L的乙二胺四乙酸，蒸馏水定容到1000mL。
5.乙二胺四乙酸和凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)在制备产品中的应用；所述产品为制备L-乳酸的产品。
6.乙二胺四乙酸、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)和权利要求2-4中任一项所述的培养基在制备产品中的应用；所述产品为制备
7.一种制备L-乳酸的方法，包括下述步骤：发酵凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)得到L-乳酸，其特征在于：所述发酵的过程中加入乙二胺四乙酸。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法具体包括下述步骤：将凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)接种于权利要求2-4中任一项所述的发酵培养基中进行发酵培养。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)以凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)的活化种子液接入；所述活化种子液中凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)的含量为1.55*107CFU/mL；
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.乙二胺四乙酸的应用，为如下(a)和/或(b)和/或(c)：
2.一种提高凝结芽孢杆菌产l-乳酸效率的发酵培养基，其特征在于：所述发酵培养基中包括乙二胺四乙酸。
3.根据权利要求2所述的发酵培养基，其特征在于：所述发酵培养基中的乙二胺四乙酸的浓度按体积份计为0.1-0.5g/l发酵培养基，优选为0.2g/l发酵培养基。
4.根据权利要求3所述的发酵培养基，其特征在于：1l所述发酵培养基的配方如下：135g一水葡萄糖、10g蛋白胨、10g牛肉膏、5g酵母抽提物、2g柠檬酸三铵、1g吐温80、5g乙酸钠、0.58g mgso4·7h2o、2g k2hpo4、0.25g mnso4·4h2o、按质量体积计0.1-0.5g/l的乙二胺四乙酸，蒸馏水定容到1000ml。
5.乙二胺四乙酸和凝结芽孢杆菌(bacillus coagulans)在制备产品中的应用；所述产品为制备l-乳酸的产品。
6.乙二胺四...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，陈积红，周利斌，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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