System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种利用微生物发酵提高N-乙酰氨基葡萄糖产量的方法技术_技高网

一种利用微生物发酵提高N-乙酰氨基葡萄糖产量的方法技术

技术编号:41211151 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:33
本发明专利技术公开了一种利用微生物发酵提高N‑乙酰氨基葡萄糖产量的方法,属于发酵工程领域,本发明专利技术在发酵前期向发酵培养基中一次性施加以IPTG和H2O2制备的复合诱导液进行共同诱导,在提高发酵液溶氧浓度的同时,诱导枯草芽孢杆菌的活性,提高利用枯草芽孢杆菌进行N‑乙酰氨基葡萄糖生产的产量。本发明专利技术首次在N‑乙酰氨基葡萄糖工业生产中添加茶叶渣溶液,不仅能够补充N‑乙酰氨基葡萄糖生产中碳源、氮源以及谷氨酸,保证GlcNAc的稳定生产,提升N‑乙酰氨基葡萄糖的产量,而且实现对茶叶精加工企业废弃物的二次利用,提供了一种提升N‑乙酰氨基葡萄糖的产量的新生产方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发酵工程领域,具体涉及一种利用微生物发酵提高n-乙酰氨基葡萄糖产量的方法。


技术介绍

1、n-乙酰氨基葡萄糖(n-acetyleneglucosamine,glcnac)是氨基葡萄糖(glucosamine,glcn)的衍生物,属于功能性氨糖类化合物,广泛应用于食品、医药及化妆品领域,具有广阔的市场前景。目前,glcnac 的生产方法主要包括:化学水解法、酶转化法和微生物发酵法。构建基因工程菌发酵是微生物发酵法中比较有优势的一种,常见的生产glcnac的基因工程菌主要为大肠杆菌(escherichia coli)和枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)。

2、使用e.coli生产glcnac在发酵过程中易受噬菌体污染,并且e.coli不是食品安全级菌株,使得 e.coli来源生产的glcnac应用领域有限产。枯草芽孢杆菌是遗传背景清晰、发酵工艺成熟、并且不易受噬菌体污染的常用工业菌株,因此,是生产glcnac的更好选择,但目前利用枯草芽孢杆菌生产glcnac的产量并不高。

3、利用枯草芽孢杆菌发酵生产glcnac时,在发酵前期枯草芽孢杆菌的活性不高,其活性随着发酵时间的延长才逐渐增加,因此,前期枯草芽孢杆菌活性不高是制约利用枯草芽孢杆菌生产glcnac产量较低的原因之一。在发酵中期,发酵培养基中的碳源消耗较快,当培养基中的碳源消耗殆尽时,glcnac产量积累就会停滞;除此之外,外源添加谷氨酸,强化谷氨酸供给,可以明显促进glcnac合成(中心代谢优化促进枯草芽孢杆菌积累n-乙酰氨基葡萄糖[j].马文龙,江南大学,2018.)。因此,在发酵过程中,添加合适的营养物以提升发酵过程中碳源、氮源以及谷氨酸供给,进而提高n-乙酰氨基葡萄糖的产量,是目前glcnac生产中亟待解决的问题。

4、茶叶渣是茶叶精深加工企业的废弃物质,但茶叶渣中碳、氮含量非常丰富,并且含有茶氨酸、谷氨酸等多种有效成分,因此茶叶渣本身极具再利用价值。现有技术中,并未有将茶叶渣作为添加物质用于n-乙酰氨基葡萄糖工业生产的报道,将茶叶精加工企业废弃的茶叶渣回收再利用,建立一种可提升 n-乙酰氨基葡萄糖产量的方法,对于n-乙酰氨基葡萄糖生产企业无疑极具吸引力。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本专利技术的目的是提供一种利用微生物发酵提高n-乙酰氨基葡萄糖产量的方法,本专利技术选择枯草芽孢杆菌作为n-乙酰氨基葡萄糖工业发酵的发酵菌种,在发酵前期向发酵培养液中一次性施加复合诱导液共同诱导枯草芽孢杆菌活性,在发酵中期开始流速滴加茶叶渣溶液,保证n-乙酰氨基葡萄糖生产中碳源、氮源以及谷氨酸供给,提供了一种新的n-乙酰氨基葡萄糖生产方式。

2、为实现上述上述目的,本专利技术提供的技术方案为:

3、本专利技术提供了一种利用微生物发酵提高n-乙酰氨基葡萄糖产量的方法,包括如下步骤:

4、将活化的枯草芽孢杆菌接种至发酵培养基中进行发酵,发酵4-6h时,向发酵培养基中一次性施加复合诱导液进行共同诱导,发酵12h时开始流速滴加茶叶渣溶液,发酵48h时停止流加,总发酵时长为60-65h;

5、所述复合诱导液为iptg和h2o2按照质量比5:1配置而成。

6、所述活化处理的条件为:活化温度37℃,活化转速250rpm,活化处理时间为48h。

7、所述复合诱导液的加入量为10ml/l。

8、所述发酵培养基,由以下组分制备而成:酵母粉15g/l,葡萄糖50g/l,磷酸氢二钾16g/l,磷酸二氢钾2g/l,硫酸铁0.2mg/l,硫酸镁2g/l,氯化钙0.2g/l。

9、所述茶叶渣溶液的配置方法,包括如下步骤:

10、以茶多酚提取过程中废弃的茶叶或茶叶末为原料,浸泡2.5h后过滤,得到茶叶渣溶液;

11、所述茶叶或茶叶末为绿茶的茶叶或茶叶末。

12、所述茶叶渣溶液的质量浓度为10%%。

13、所述茶叶渣溶液流速滴加的速率为35ml/h。

14、本专利技术的有益效果:

15、1.本专利技术在发酵前期,向发酵培养基中一次性施加以iptg和h2o2制备的复合诱导液进行共同诱导,iptg作为诱导枯草芽孢杆菌活性的基础诱导剂,h2o2作为调节发酵培养基中溶氧浓度的促进诱导剂,避免因发酵持续进行造成发酵环境中的溶氧浓度过低,使发酵过程中溶氧值基本维持在25%-35%水平,保证枯草芽孢杆菌的发酵活性。本专利技术通过添加复合诱导液进行共同诱导,在维持发酵液溶氧浓度的同时,诱导枯草芽孢杆菌的活性,提高了利用枯草芽孢杆菌进行n-乙酰氨基葡萄糖生产的产量。

16、2.本专利技术首次在n-乙酰氨基葡萄糖工业生产中添加茶叶渣溶液,不仅能够补充n-乙酰氨基葡萄糖生产中碳源、氮源以及谷氨酸供给,保证glcnac的稳定生产,提升n-乙酰氨基葡萄糖的产量,而且实现对茶叶精加工企业废弃物的二次利用,提供了一种提升n-乙酰氨基葡萄糖的产量新的生产方式。

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【技术保护点】

1.一种利用微生物发酵提高N-乙酰氨基葡萄糖产量的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述活化处理的条件为:活化温度37℃,活化转速250rpm,活化处理时间为48h。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合诱导液的加入量为10ml/L。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发酵培养基,由以下组分制备而成:酵母粉15g/L,葡萄糖50g/L,磷酸氢二钾16g/L,磷酸二氢钾2g/L,硫酸铁0.2mg/L,硫酸镁2g/L,氯化钙0.2g/L。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述茶叶渣溶液的配置方法,包括如下步骤:

6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于,所述茶叶渣溶液的质量浓度为10%。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述茶叶渣溶液流速滴加的速率为35mL/h。

【技术特征摘要】

1.一种利用微生物发酵提高n-乙酰氨基葡萄糖产量的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述活化处理的条件为:活化温度37℃,活化转速250rpm,活化处理时间为48h。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复合诱导液的加入量为10ml/l。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发酵培养基,由以下组分制备而成:酵母粉15...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢健行刘长峰李贵伶赵鹏曹瑞公栋
申请(专利权)人:山东润德生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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