本发明专利技术公开了一种微生物培养基及培养方法。所述培养基包含强酸弱碱盐与弱酸强碱盐的组合，从而使其自身具有了一定的pH调控能力，可以在培养过程中将pH控制在恒定且适宜范围内，减少或减除了通过外部设备补充酸碱来调节发酵pH的操作步骤，以及由此带来的染菌隐患，大大提高发酵过程可控性和稳定性；同时作为强酸弱碱盐的铵盐可以作为氮源替代部分酵母膏，实现高价氮源的减量，可大大降低培养基成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物领域，尤其涉及。
技术介绍
多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids PUFA)是指含有两个或两个以上双键，且碳链长为16 22个碳原子的直链脂肪酸，是细胞和有机体生物膜的重要组成成分，可调节细胞构型、动态平衡，保持细胞膜的相对流动性，以保持细胞的正常生理功能，因此可影响细胞的化学组成、信号传递、免疫等功能，从而与相关疾病的发生关系重大，PUFA在人体内具有重要的生理调节功能，包括使胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘油三酯，降低血液粘度，改善血液微循环，提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力等。多不饱和脂肪酸主要包括二十碳五烯酸(EPA)，二十二碳六烯酸(DHA)等，DHA具有预防和治疗心血管疾病、改善血液粘度和提高红细胞变形能力、预防和治疗癌症、抗血栓、抗炎等作用，DHA是人 脑的主要组成物质之一，对婴儿大脑的正常发育以及成人大脑功能的正常发挥有着非常重要的作用，研究证明DHA的缺乏会导致大脑功能降低，因此专家建议成年人及孕妇和需要补充富含PUFA的食物，如海鱼等用以适量补充，DHA是很好的医药和营养食品成分。鉴于PUFA的重要功能与作用，目前广泛受到医疗界和食品界的关注。传统制备PUFA的商业来源是从鱼油中进行分离，但从鱼油中提取PUFA含有强烈的鱼腥味，而且资源有限，产量不稳定，鱼油中W-3多不饱和脂肪酸的含量因鱼的种类、捕捞的季节、气候和地点的不同而存在着差异，鱼油产量波动很大，且纯化工艺复杂，产品得率低，同时产品需求量大导致的某些为了商业利益而不计后果的过量捕捞行为的出现，给环境资源保护带来了不利影响，因此传统的鱼油制备法不能满足社会的需求。目前已发现可以利用微生物来生产PUFA，且已有诸多研究报道，特别是利用藻类发酵法生产DHA等多不饱和脂肪酸已成为目前学者的研究热点，该方法不受季节、地域等条件限制，脂肪酸含量高且组分单一，大大简化了纯化工艺并降低了精制难度，培养条件比较容易控制，进而为控制脂质含量和组成提供了可能，利用微生物发酵法生产DHA等多不饱和脂肪酸还可以减少因市场需求而大量捕捞带来的对环境资源的影响，对环境资源的保护也具有重要的意义。微生物发酵法生产多不饱和脂肪酸可以实现对培养条件，如温度、溶氧、pH等的操作控制，从而更易实现培养过程及产品品质的可控性和稳定性。在发酵过程中经常出现的问题是，由于代谢产物的出现和/或某种培养基成分被消耗，发酵培养过程中PH会出现剧烈的波动，在这样的情况下，而如果在微生物发酵过程中不对pH进行适当的调控，细胞代谢速率及生长状况就会受到影响，甚至停止生长，因此，微生物的发酵培养需要调节pH。目前研究成果中，微生物发酵生产多不饱和脂肪酸发酵过程pH调控方法普遍为采用外部设备向发酵体系中补充酸碱液来进行调节，此方法虽在一定程度上可以将发酵PH控制在恒定范围，但也存在一定问题，例如增加发酵过程设备投入，灭菌过程及人工能耗，而最为严重的是增加了可能带入其他微生物导致发酵过程染菌的隐患，在微生物发酵培养中，一旦染菌，将对产品稳定生产造成巨大影响和经济损失。除了采用外部设备之外，近些年来，通过对培养基成分进行调整使其自身具备一定的PH调节能力也成为了微生物发酵中的对pH进行调控一个研究方向和有效手段。这些方法主要可分为以下几类(I)在培养基中加入强碱弱酸盐。CN101538592B公开了一种用寇氏隐甲藻工业化发酵生产二十二碳六烯酸的方法，其在培养基中添加谷氨酸钠，在发酵过程中不调节pH ；CN101519676B公开了一种用寇氏隐甲藻工业化发酵生产二十二碳六烯酸的方法，其在培养基中添加谷氨酸钠，并且在发酵过程中还补充柠檬酸以调节pH ；CN1218035C公开了一种利用海洋微藻异养培养生产长链多不饱和脂肪酸，其在培养基中添加谷氨酸钠，在发酵过程中不调节pH ；CN101591617B公开了一种二十二碳六烯酸生产菌株及其诱变筛选方法和其应用，其在培养基中添加谷氨酸钠与碳酸氢钠，在发酵过程中不调节pH。在这些采用培养基中氮源添加谷氨酸钠等强碱弱酸盐的方法中，强碱弱酸盐在被细胞消耗后导致发酵过程 PH出现显著上升，而pH过高时会严重影响和改变细胞代谢过程，进而导致发酵过程减产，而当需要外部设备补充酸液调节PH时，不但增加设备投入，同时还存在染菌风险。(2)在培养基中加入添加无机铵盐等强酸弱碱盐。CN 101528939B公开了使用改良的培养基从破囊壶菌目菌群生产ω-3脂肪酸，在发酵过程中补加氢氧化钠调节pH;CN101812484A公开了一种高密度培养裂殖壶菌发酵生产DHA的方法，在发酵过程中补充氨水调节pH ;Richard B. Bailey等人的一系列专利分别公开了通过在发酵罐中高密度培养真核微生物来增加含有多烯脂肪酸的脂质的产生的方法，在发酵过程中，补充氨水调节pH。在这些采用培养基中氮源添加无机铵盐等强酸弱碱盐的方法中，强酸弱碱盐消耗后导致发酵过程PH出现显著下降。pH过低时将导致发酵体系酸败，可严重影响和改变细胞代谢过程，进而导致发酵过程减产，同时强酸环境对发酵设备损害严重，不利于利用微生物大规模和长期稳定生产不饱和脂肪酸。若在发酵过程中补加碱液或其他高PH溶液来调节，则增加了设备投入，并且存在染菌风险。此外，CN1914327A公开了一种培养THRAUSTOCHYTRIALES属微生物的方法，其采用在培养基中添加碳酸钙来调控和稳定发酵过程pH。但是由于碳酸钙在发酵过程中形成的二氧化碳在水中只有有限的溶解度，从而导致该缓冲体系在发酵过程中缓冲能力的降低。因此本领域需要新的培养基方案以实现发酵过程中pH的高效稳定控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种微生物培养基方案，用以解决发酵培养过程pH升高或下降波动对细胞生长的影响，减少或消除了发酵培养过程通过外部设备进行酸碱调节的操作，以及由此带来的发酵过程染菌隐患，此培养基方案通过营养物质的组合将培养过程PH控制在恒定范围内，实现发酵培养过程pH的简便和高效调控，对微生物发酵生产不饱和脂肪酸规模化生产意义重大。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案在第一方面，本专利技术提供了一种培养基，所述培养基中包含强酸弱碱盐与弱酸强碱盐的组合以在发酵过程中控制PH，其中，所述强酸弱碱盐为有机及无机强酸铵盐，优选地为硝酸铵或硫酸铵，氯化铵，草酸铵，更优选地为硫酸铵，所述弱酸强碱盐为碳酸或氨基酸的钠盐、钾盐或钙盐。在本专利技术的培养基中，所述强酸弱碱盐与弱酸强碱盐的组合可以用于将所述培养基的pH控制为4. 0-9. 0，优选地5. 0-8. 0，最优选地6. 0-7. O。在本专利技术的培养基中，所述氨基酸的钠盐、钾盐或钙盐可以是谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸或蛋氨酸的钠盐、钾盐或钙盐或者其至少2种的混合物。在本专利技术的培养基中，所述弱酸强碱盐可以为谷氨酸钠。在本专利技术的培养基中，谷氨酸钠的含量可以为l_20g/L，优选为5_15g/L，更优选为8-12g/L，最优选为10g/L。 在本专利技术的培养基中，硫酸铵的含量可以为O. 5_5g/L，优选为l_4g/L，更优选为2-3. 5g/L，最本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种培养基，所述培养基中包含强酸弱碱盐与弱酸强碱盐的组合，其中，所述强酸弱碱盐为有机及无机强酸铵盐，优选地为硝酸铵、硫酸铵，氯化铵、草酸铵或其中至少两种的混合物，更优选地为硫酸铵，所述弱酸强碱盐为碳酸或氨基酸的钠盐、钾盐或钙盐或其中至少两种的混合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏胜，冯倩，蔡忠贞，王琳，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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