【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物发酵领域，尤其涉及一种苏氨酸提取废液和/或发酵液在发酵生产l-异亮氨酸中的应用及发酵方法。
技术介绍
1、l-异亮氨酸为支链氨基酸的一种，属于必需氨基酸，是合成人体激素、酶类的原料，参与调节生物的新陈代谢过程，在人体生命活动中起重要作用，并被广泛应用于医药、食品和饲料领域。在医药方面，l-异亮氨酸和另外两种支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸)除用于一般营养复合氨基酸输液外，还被用于配制治疗型特种氨基酸输液，对治疗脑昏迷、肾病等具有显著疗效，是较为昂贵的氨基酸原料药之一；同时，l-异亮氨酸很容易转化为葡萄糖，因此有助于调节血糖水平。在食品领域，作为一种添加剂，l-异亮氨酸不仅能有效防止肌肉损伤，参与肌肉修复，提高个体耐力，而且还能提高生长激素产量，帮助燃烧内脏脂肪。在饲料领域，添加适量的l-异亮氨酸可以改善牲畜的回肠屏障功能，预防腹泻等疾病，通过在饲料中添加适量的l-异亮氨酸，可以提高饲料的营养价值和利用率，加快牲畜生长速度，降低养殖成本。
2、本申请专利技术人发展了以苏氨酸作为前体发酵生产l-异亮氨酸的方法，例如申请人已公布的专利文献(cn114410701a)通过基因工程菌株，实现了在添加前体物质苏氨酸的条件下，l-异亮氨酸的高效生产，但其中使用的苏氨酸来源于工程菌株发酵后的苏氨酸成品。
3、苏氨酸生产在氨基酸产业中占有重要地位，目前主要采用发酵法生产，通过苏氨酸生产菌株进行发酵，发酵液经陶瓷膜过滤去除菌体，过滤后的上清液经浓缩结晶、离心分离和干燥等工艺操作获得苏氨酸成品。
4、苏
5、如果能将苏氨酸发酵液或提取废液不经任何处理直接用于发酵生产异亮氨酸，即直接使用苏氨酸发酵液或提取废液来提供生产异亮氨酸的前体物质苏氨酸，不仅能够省去苏氨酸发酵液处理过程，极大的降低了生产成本；而且能够降低处理提取废液的成本。
技术实现思路
1、为改善现有技术的不足，本专利技术具体提供：
2、本专利技术第一方面提供一种苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液在微生物发酵中的应用，优选发酵生产氨基酸的应用，再优选发酵生产以苏氨酸为前体氨基酸中的应用，进一步优选发酵生产l-异亮氨酸的应用，优选用做发酵培养基和/或发酵补料液。
3、本专利技术第二方面提供一种发酵生产l-异亮氨酸的培养基，包括苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液。
4、根据本专利技术，所述培养基中苏氨酸的浓度为5-50g/l，优选地，所述培养基中苏氨酸的浓度为5-30g/l，进一步优选地，所述培养基中苏氨酸的浓度为5-18g/l。
5、根据本专利技术的实施方案，所述培养基的ph为6.5-7.5。
6、根据本专利技术的实施方案，所述培养基包含碳源、苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液。
7、根据本专利技术的实施方案，所述培养基进一步包含镁盐。
8、根据本专利技术的实施方案，所述培养基进一步包含氮源、镁盐外其他无机盐、生长因子中的一种或多种。
9、根据本专利技术的实施方案，所述氮源的浓度为0-15g/l，所述氮源选自铵盐，例如为硫酸铵。
10、根据本专利技术的实施方案，所述无机盐的浓度为0-10g/l，所述无机盐选磷酸盐、镁盐、钾盐中的至少一种，例如为磷酸二氢钾和七水硫酸镁。
11、根据本专利技术的实施方案，所述生长因子的浓度为0-6g/l，所述生长因子选自甜菜碱、烟酸或维生素b1的至少一种。
12、根据本专利技术的实施方案，所述碳源的浓度为0-40g/l，所述碳源选自葡萄糖。
13、本专利技术第三方面还提供上述含苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液培养基的配制方法，包括：
14、1)苏氨酸提取废液或苏氨酸发酵液稀释、调节ph至7.0-8.0，离心或过滤去除固体杂质；
15、2)加入碳源、氮源、无机盐、生长因子中的一种或多种。
16、根据本专利技术的实施方案，所述稀释为用水对苏氨酸提取废液按不同质量比1∶(3-10)进行稀释。
17、本专利技术第四方面提供一种发酵生产l-异亮氨酸的发酵补料液，所述发酵补料液包括苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液，所述苏氨酸提取废液、苏氨酸发酵液具有如上所述的定义。
18、根据本专利技术的实施方案，所述发酵补料液和/或苏氨酸发酵液使发酵液中的苏氨酸浓度维持3-15g/l，优选维持5-10g/l。
19、根据本专利技术的实施方案，所述发酵补料液还包括葡萄糖补料液和/或氨水。
20、本专利技术第五方面提供一种利用苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液发酵生产l-异亮氨酸的方法，包括将可利用苏氨酸为原料生产异亮氨酸微生物加入如上所述的培养基进行发酵，培养结束后从培养物中分离出l-异亮氨酸。
21、根据本专利技术的实施方案，所述生产异亮氨酸微生物包括但不限于野生型、筛选或经基因工程改造的大肠杆菌(e.coli)、芽孢杆菌(bacillus)、短杆菌(brevibacterium)、酵母(yeast)、棒杆菌(corynebacterium)或链霉菌(streptomyces)等。
22、根据本专利技术的实施方案，所述生产异亮氨酸微生物选自基因工程菌株，所述基因工程菌株表达解除了l-异亮氨酸抑制的苏氨酸脱水酶或脱氨酶的基因。
23、在一些实施方案中，所述解除了l-异亮氨酸抑制的苏氨酸脱水酶或脱氨酶的基因为解除型ilva基因或tdcb基因，优选为解除型ilva基因。
24、在一些实施方案中，所述基因工程菌株中进一步表达乙酰乳酸合成酶/乙酰羟基丁酸合成酶的基因，优选地上述基因为实质上解除了l-异亮氨酸和/或l-缬氨酸抑制的乙酰乳酸合成酶/乙酰羟基丁酸合成酶基因，进一步优选地，所述实质上解除了l-异亮氨酸和/或l-缬氨酸的抑制的乙酰乳酸合成酶/乙酰羟基丁酸合成酶的基因为解除型ilvih基因、解除型ilvbn基因、解除型ilvgm基因、解除型alss基因中的一种或多种。
25、在一些实施方案中，所述基因工程菌株进一步表达苏氨酸转运蛋白基因、乙酰羟酸异构酶基因(ilvc)、二羟酸脱水酶或脱氨酶基因(ilvd)、支链氨基酸氨基转移酶基因(ilve)、支链氨基酸脱氢酶基因中的一种或多种。
26、在一些实施方案中，所述基因工程菌株通过基因工程改造将碳代谢流最大化集中到丙酮酸并导向目标氨基酸，所述基因工程菌株中乙醇、乙酸、乳酸为代表的杂酸杂醇代谢副产物的生成通路被减弱或阻断，例如下列基因ldha、adhe、pta、poxb的活性分别或同时被减弱或消除。
27、在一些实施方案中，所述基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液在微生物发酵中的应用，优选发酵生产氨基酸的应用，再优选发酵生产以苏氨酸为前体氨基酸中的应用，进一步优选发酵生产L-异亮氨酸的应用；优选地，用做发酵培养基和/或发酵补料液。
2.一种发酵生产L-异亮氨酸的培养基，包括苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液；
3.一种权利要求2所述培养基的配制方法，包括如下步骤：
4.一种发酵生产L-异亮氨酸的发酵补料液，所述发酵补料液包括苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液；
5.一种利用苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液发酵生产L-异亮氨酸的方法，包括将可利用苏氨酸为原料生产异亮氨酸微生物加入权利要求2所述的培养基进行发酵，培养结束后从培养物中分离出L-异亮氨酸；
6.如权利要求5所述的利用苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液发酵生产L-异亮氨酸的方法，其中：
7.如权利要求5所述的利用苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液发酵生产L-异亮氨酸的方法，所述方法包括如下步骤：
8.如权利要求5所述的利用苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液发酵生产L-异
...【技术特征摘要】
1.一种苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液在微生物发酵中的应用，优选发酵生产氨基酸的应用，再优选发酵生产以苏氨酸为前体氨基酸中的应用，进一步优选发酵生产l-异亮氨酸的应用；优选地，用做发酵培养基和/或发酵补料液。
2.一种发酵生产l-异亮氨酸的培养基，包括苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液；
3.一种权利要求2所述培养基的配制方法，包括如下步骤：
4.一种发酵生产l-异亮氨酸的发酵补料液，所述发酵补料液包括苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液；
5.一种利用苏氨酸提取废液和/或苏氨酸发酵液发酵生产l-异亮氨酸的方法，包括将可利用苏氨酸为原料生产异亮氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：张科春，孙村民，朱湘成，王靖宇，杨象威，欧明花，兰宝锋，
申请(专利权)人：元素驱动杭州生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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