培养基及其应用以及赖氨酸发酵菌株筛选和发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种培养基及其应用以及赖氨酸发酵菌株筛选和发酵方法，本发明专利技术的培养基含有碳源、氮源、无机盐和水，其特征在于，该培养基还含有缓冲对，所述缓冲对在培养基中的浓度为0.05-1.5mol/L，所述缓冲对为含磷酸盐的缓冲对，所述培养基的pH为6.8-7.4。使用添加了缓冲对的培养基使得赖氨酸发酵过程中发酵液的pH维持在一个较狭窄的范围内，从而实现了自动控制发酵过程中发酵液pH的目的。且本发明专利技术的发酵方法方便快捷，降低了操作人员的劳动强度，减少了人为因素对发酵的影响，增强了发酵的稳定性，使得菌株筛选的结果更加可靠。并还为高通量筛选等自动化设备在赖氨酸发酵中的应用打下了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特别适用于赖氨酸发酵的培养基及其在筛选赖氨酸发酵菌株中的应用，以及一种利用该培养基筛选赖氨酸发酵菌株的方法与赖氨酸发酵的方法。
技术介绍
目前，在赖氨酸发酵过程中，由于硫酸铵等营养物质的消耗，发酵液的pH值会不断下降，因此需要不断地往发酵液中添加氨水或液氨来控制pH。但是人工添加氨水或液氨控制PH耗费大量的劳力，且人为因素对发酵的影响大，进一步还会在一定程度上影响菌株筛选的结果。另外，高通量筛选仪器一般不能进行补料，也就不可以通过在发酵过程中添加氨水或液氨来控制pH，这就限制了赖氨酸试验中自动化仪器的使用，影响整个赖氨酸产业的自动化进程。因此，需要研发一种本身能够自动控制pH的培养基，以减少人为因素对发酵及菌株筛选造成的影响并促进高通量筛选仪器在赖氨酸发酵中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种适用于赖氨酸发酵的培养基及其在菌株筛选和赖氨酸发酵中的应用。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种培养基，该培养基含有碳源、氮源、无机盐和水，其特征在于，该培养基还含有缓冲对，所述缓冲对在培养基中的浓度为O. 05-1. 5mol/L，所述缓冲对为含磷酸盐的缓冲对，所述培养基的pH为6. 8-7. 4。—方面，本专利技术提供一种上述培养基在筛选赖氨酸发酵菌株中的应用。另一方面，本专利技术提供一种筛选赖氨酸发酵菌株的方法，该方法包括在发酵制赖氨酸的条件下，将多株赖氨酸发酵菌株各自接种到赖氨酸发酵培养基中进行发酵，并测定发酵所得产物中赖氨酸的含量，选择产赖氨酸量高的菌株，其特征在于，所述赖氨酸发酵培养基为上述培养基。再一方面，本专利技术提供一种赖氨酸发酵的方法，该方法包括筛选赖氨酸发酵菌株，并在发酵制赖氨酸的条件下，将筛选得到的赖氨酸菌株接种到发酵培养基中进行发酵，其特征在于，筛选赖氨酸发酵菌株的方法为上述筛选赖氨酸发酵菌株的方法。在本专利技术的赖氨酸发酵中，培养基中的缓冲对不仅不能对赖氨酸的产量产生负面影响，还要能够很好地控制发酵过程中发酵液的pH维持在6. 8-7. 4，经过大量的试验后，本专利技术的专利技术人发现，含磷酸盐的缓冲对能够同时满足上述条件。使用添加了缓冲对的培养基使得赖氨酸发酵过程中发酵液的pH维持在一个较狭窄的范围内，从而实现了自动控制发酵过程中发酵液PH的目的。且本专利技术的发酵方法方便快捷，降低了操作人员的劳动强度，减少了人为因素对发酵的影响，增强了发酵的稳定性，使得菌株筛选的结果更可靠。并还为高通量筛选等自动化设备在赖氨酸发酵中的应用打下了基础。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施例方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术中，在未做相反说明的情况下，“磷酸氢盐”表示含有磷酸一氢根离子的盐；“磷酸二氢盐”表示含有磷酸二氢根离子的盐；“发酵液”是指接种了微生物菌种的液体发酵培养基，经过一段时间的培养后所得产物。本专利技术提供一种培养基，该培养基含有碳源、氮源、无机盐和水，其特征在于，该培养基还含有缓冲对，所述缓冲对在培养基中的浓度为O. 05-1. 5mol/L，优选为O. 4-0. 8mol/L，所述缓冲对为含磷酸盐的缓冲对，所述培养基的pH为6. 8-7. 4。当所述缓冲对在培养基中的浓度维持在上述优选的范围内时，能够更稳定地控制发酵过程中发酵液的pH。 根据本专利技术，所述含磷酸盐的缓冲对优选为磷酸氢盐-有机酸缓冲对、磷酸氢盐-磷酸二氢盐缓冲对和磷酸二氢盐-氢氧化物缓冲对中的一对或多对。优选地，所述有机酸为pKl值在2-7范围内的3-5元有机羧酸。所述有机酸更优选为朽1檬酸。优选地，所述磷酸氢盐为磷酸氢二钠和/或磷酸氢二钾。优选地，所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾。优选地，所述氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾。根据本专利技术，所述缓冲对优选为磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲对、磷酸氢二钾-柠檬酸缓冲对、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲对、磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲对、磷酸氢二钾-磷酸二氢钠缓冲对、磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲对、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲对、磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲对、磷酸二氢钾-氢氧化钾缓冲对和磷酸二氢钠-氢氧化钾缓冲对中的一对或多对。当选用上述优选的缓冲对时，赖氨酸发酵过程中发酵液的pH得到了更好的控制。根据本专利技术，只要往培养基中添加缓冲对即可实现本专利技术的目的，对培养基的其他成分(碳源、氮源和无机盐)无特殊要求，可以采用本领域常规使用的物质，例如，可以用淀粉质原料糖化清液、糖蜜、玉米浆、硫酸铵、磷酸氢二钾、硫酸镁、苏氨酸、蛋氨酸和谷氨酸等配制本专利技术的培养基。根据本专利技术，每升培养基中各原料的用量可以在很大范围内改变，优选情况下，相对于每升培养基，淀粉质原料糖化清液的用量可以为40-60克，糖蜜的用量可以为30-50克，玉米浆(干重为20-50重量％)的用量可以为20-40克，硫酸铵的用量可以为20-40克，磷酸氢二钾的用量可以为O. 5-1. 5克，硫酸镁的用量可以为O. 4-0. 6克，苏氨酸的用量可以为O. 1-0. 3克，蛋氨酸的用量可以为O. 1-0. 3克,谷氨酸的用量可以为O. 2-0. 4 克。其中，所述淀粉质原料糖化清液既可以采用干法制糖工艺制备，也可以采用湿法制糖工艺制备。从工艺简单、设备投资少，生产成本较低的方面考虑，优选通过干法制糖工艺制备。干法制糖工艺是指淀粉质原料不经浸泡直接进行破碎和酶解。干法制糖工艺可以包括将淀粉质原料粉碎，将淀粉质原料粉碎后的产物调浆，并加入淀粉酶对淀粉进行第一次水解；对第一次水解产物进行固液分离，并在得到的液相组分中加入糖化酶进行第二次水解，得到淀粉质原料糖化清液。其中，所述调浆的方法为本领域技术人员所熟知，优选地，调浆的方法可以包括将淀粉质原料粉碎后的产物加入到水中混合均匀，水的加入量使得到的浆液的波美度可以为9-17波美度(波美度是表示溶液浓度的一种方法，是通过波美比重计检测溶液得到的度数)；所述淀粉质原料可以为本领域公知的各种可以用于酶解、发酵制备赖氨酸的含有淀粉的原料，例如，可以为选自玉米、薯类(如木薯)和小麦中的一种或几种。本专利技术中，所述淀粉质原料糖化清液中的葡萄糖含量为96-98重量％。上述培养基中，所述淀粉质原料糖化清液可以由葡萄糖代替，相对于每升种子培养基，葡萄糖的添加量为28-39. 5克；相对于每升培养基，葡萄糖的添加量为38-60克。 本专利技术还提供上述培养基在筛选赖氨酸发酵菌株中的应用。本专利技术还提供一种筛选赖氨酸发酵菌株的方法，该方法包括在发酵制赖氨酸的条件下，将多株赖氨酸发酵菌株各自接种到赖氨酸发酵培养基中进行发酵，并测定发酵所得产物中赖氨酸的含量，选择产赖氨酸量高的菌株，其特征在于，所述赖氨酸发酵培养基为上述培养基。本专利技术中，只要利用本专利技术的培养基进行筛选即可实现本专利技术的目的，其他步骤可以参照现有技术进行。例如，所述多株赖氨酸发酵菌株一般为至少10株赖氨酸发酵菌株，所述产赖氨酸量高的菌株为所述多株赖氨酸发酵菌株中产生赖氨酸的量最高的一株菌。本专利技术还提供一种赖氨酸发酵的方法，该方法包括筛选赖氨酸发酵菌株，并在发酵制赖氨酸的条件下，将筛选得到的赖氨酸菌株接种到发酵培养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种培养基，该培养基含有碳源、氮源、无机盐和水，其特征在于，该培养基还含有缓冲对，所述缓冲对在培养基中的浓度为O. 05-1. 5mol/L，所述缓冲对为含磷酸盐的缓冲对，所述培养基的PH为6. 8-7. 4。2.根据权利要求I所述的培养基，其中，所述缓冲对在培养基中的浓度为O.4-0. 8mol/L03.根据权利要求I所述的培养基，其中，所述含磷酸盐的缓冲对为磷酸氢盐-有机酸缓冲对、磷酸氢盐-磷酸二氢盐缓冲对和磷酸二氢盐-氢氧化物缓冲对中的一对或多对。4.根据权利要求3所述的培养基，其中，所述有机酸为pKl值在2-7范围内的3-5元有机羧酸。5.根据权利要求3或4所述的培养基，其中，所述有机酸为柠檬酸；所述磷酸氢盐为磷酸氢二钠和/或磷酸氢二钾；所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾；所述氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾。6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的培养基，其中，所述缓冲对为磷酸氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊结青，卢宗梅，亓振国，钟华，吴晓艳，
申请(专利权)人：中粮生物化学安徽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：