【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氨基酸发酵领域，具体涉及一种提高l-色氨酸发酵产酸的方法。
技术介绍
1、l-色氨酸（l-tryptophan）是人体和动物生命活动中八种必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，一直是我国生物制造产业中国家鼓励且重点开发的高附加值氨基酸品种，随着l-色氨酸在医药、食品、饲料和精细化工等方面的广泛应用，市场需求量不断增加。
2、l-色氨酸的生产最早主要依靠蛋白质水解法和化学合成法，但是随着对微生物法生产l-色氨酸研究的不断深入，微生物法已经走向实用并且处于主导地位。微生物法又可分为直接发酵法、微生物转化法和酶法，目前l-色氨酸生产主要以微生物发酵法生产为主。微生物发酵法具有原料价格低廉、工艺控制简单、产品质量可靠等优点。
3、随着发酵工业的快速发展，发酵法生产l-色氨酸对培养基营养成分和发酵调控的合理性提出了更高的要求，性能稳定的l-色氨酸优良高产菌株、合理的培养基组成和适当的发酵调控策略有利于提高l-色氨酸的产酸水平。
技术实现思路
1、本专利技术中的大肠埃希氏菌，通过诱变色氨酸原有生产菌株，菌种性能大大提高，采用该菌种发酵生产l-色氨酸，通过定期补加一定量的苯丙氨酸，产酸和转化率有了显著提高，在技术上取得了突破性的进展，具有显著的进步，且该菌种培养条件简单，大大降低了能耗，具有较好的工业应用前景。
2、本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的。
3、一种提高l-色氨酸发酵产酸的方法，其包括如下步
4、进一步地，所述补加苯丙氨酸按照下述任一方式添加：
5、方式1）分步添加：在发酵24h时，补加苯丙氨酸，之后每间隔6h补加一次；或者，
6、方式2）一次性添加苯丙氨酸，添加量与分步添加的总量相同。
7、进一步地，所述发酵培养基组分为：山梨醇80g/l、玉米浆10g/l、磷酸二氢钾5g/l、磷酸氢二钾5g/l、柠檬酸2g/l、七水硫酸镁1.5g/l、氯化胆碱0.5g/l、七水硫酸亚铁100mg/l、生物素0.2mg/l；ph控制在7.0。
8、进一步地，所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌（escherichia coli）tr2023d-1，保藏号为cgmcc no.27549，于 2023年 6月 5日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
9、更进一步地，所述方式1）中，每次添加苯丙氨酸的量为：按照每升发酵液添加0.5g苯丙氨酸。
10、本专利技术取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：
11、大肠埃希氏菌经过高压电场诱变筛选后，菌株的性能发生显著改变，碳源利用谱和初始菌株明显不同，tr2023d-1菌株在山梨醇作为碳源时发酵效率最高，发酵产酸量提高了91.7%,同时，诱变菌株的发酵菌体含量也最多，较出发菌株提高了44.9%；出发菌株以葡萄糖作为碳源产酸效率最高，tr2023d-1菌株比出发菌株下降了7.6个百分点。诱变菌株的最适ph范围为3.5-9.0，而出发菌株为5.0-8.0，较出发菌株的ph范围更宽，适应能力更强，适合工业化规模发酵，以ph3.5为例，出发菌株在2小时后的存活率为65%左右，而诱变菌株存活率接近100%。
12、通过添加苯丙氨酸优化发酵效率，采用分步添加苯丙氨酸较一次性添加苯丙氨酸的方式更为高效，而菌体含量并没有明显增加，说明苯丙氨酸是通过调整色氨酸合成途径来提高产量，而不是通过增加菌株数量来提高产量。
13、实施方式
14、本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的产品及方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的产品及方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。
15、大肠埃希氏菌（escherichia coli）tr2023d-1的筛选和发酵性能测试同cn2023113966688。
16、实施例
17、将实验室保藏的生产色氨酸的大肠埃希氏菌进行活化，接种到lb液体培养基，37℃振荡培养24h，然后3000rpm离心3min，收集菌体，浓度为0.1m的pbs洗涤两次，然后用0.1m的pbs稀释两倍，取0.2ml置于玻璃平皿中，进行高压电场诱变，电场强度为3kv/cm，极距为5cm，处理时间为15min，挑菌，培养成单菌落，再置于鉴定平板进行筛选，最终获得一株产色氨酸的大肠埃希氏菌（escherichia coli）tr2023d-1，保藏号为cgmcc no.27549，于 2023年 6月 5日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
18、该菌株在添加盐酸四环素平板上，培养24小时后，菌落为圆形，边缘整齐，半透明状，浅乳白色，最适ph范围3.5-9.0，产色氨酸，基于16s rrna基因序列进行分析，鉴定为大肠埃希氏菌。
19、实施例
20、诱变菌株的发酵性能测试
21、一、发酵工艺
22、大肠埃希氏菌tr2023d-1进行活化，接种到lb液体培养基，37℃振荡培养36h，得到一级种子液；
23、将一级种子液按照15%的接种量接入到二级种子培养基中，37℃振荡培养至od600值为8左右，得到二级种子液；
24、二级种子培养基组分：蔗糖30g/l、磷酸二氢钾5g/l、磷酸氢二钾5g/l、酵母膏5g/l、七水硫酸镁1g/l、七水硫酸亚铁50mg/l、生物素0.1mg/l；ph控制在7.0。
25、将二级种子液按照8%的接种量接入发酵培养基中，培养温度36.5℃，溶氧量为20%，通过流加浓度为2m的蔗糖溶液控制还原糖含量不低于0.5%，通过流加25%氨水维持发酵罐内ph在7.0，流加消泡剂消泡；发酵时间为48h，即得l-色氨酸发酵液；
26、发酵培养基组分：碳源80g/l、玉米浆10g/l、磷酸二氢钾5g/l、磷酸氢二钾5g/l、柠檬酸2g/l、七水硫酸镁1.5g/l、氯化胆碱0.5g/l、七水硫酸亚铁100mg/l、生物素0.2mg/l；ph控制在7.0。
27、二、不同碳源对发酵产酸量和糖酸转化率的影响
28、分别选用山梨醇、甘油、蔗糖、葡萄糖作为发酵培养基的碳源，发酵培养基组分分别为：
29、发酵培养基1：山梨醇80g/l、玉米浆10g/l本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高L-色氨酸发酵产酸的方法，其包括如下步骤：将产色氨酸的大肠埃希氏菌种子液接入到发酵培养基中，培养温度35-38℃，发酵时间为48h，即得L-色氨酸发酵液；发酵过程中，控制还原糖含量不低于0.5%，通过流加氨水维持发酵罐内pH在7.0，流加消泡剂消泡；发酵过程中补加苯丙氨酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补加苯丙氨酸按照下述任一方式添加：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基组分为：山梨醇80g/L、玉米浆10g/L、磷酸二氢钾5g/L、磷酸氢二钾5g/L、柠檬酸2g/L、七水硫酸镁1.5g/L、氯化胆碱0.5g/L、七水硫酸亚铁100mg/L、生物素0.2mg/L；pH控制在7.0。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌（Escherichia coli）TR2023D-1，保藏号为CGMCC No.27549，于 2023年 6月 5日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
5.根据权利要求2-
6.按照权利要求1-5任其一所述的方法制备得到的色氨酸。
7.权利要求6所述的色氨酸在食品、保健品以及药品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种提高l-色氨酸发酵产酸的方法，其包括如下步骤：将产色氨酸的大肠埃希氏菌种子液接入到发酵培养基中，培养温度35-38℃，发酵时间为48h，即得l-色氨酸发酵液；发酵过程中，控制还原糖含量不低于0.5%，通过流加氨水维持发酵罐内ph在7.0，流加消泡剂消泡；发酵过程中补加苯丙氨酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补加苯丙氨酸按照下述任一方式添加：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基组分为：山梨醇80g/l、玉米浆10g/l、磷酸二氢钾5g/l、磷酸氢二钾5g/l、柠檬酸2g/l、七水硫酸镁1.5g/l、氯化胆碱0.5g/l、七水硫酸亚铁100mg...
【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，冯世红，李学朋，王奎智，李树标，田辉，崔小红，
申请(专利权)人：新疆阜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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