[发明专利]一种连续发酵生产长链二元酸的方法

说明书

本发明公开了一种连续发酵生产长链二元酸的方法，在发酵100‑150h后，连续流加底物，同时连续流加含营养盐的溶液。本发明的方法在不增加任何设备的基础上保证菌体长期活性，从而保证长链二元酸的持续生产，使得长链二元酸产率大幅度增加，得率也有所增加。

技术领域

本发明涉及一种连续发酵生产长链二元酸的方法。

背景技术

长链二元酸(LDCA，HOOC(CH₂)nCOOH，n≥7)应用领域广泛，以其为原料可以合成特种尼龙(聚酰胺)、高级香料、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级防锈剂、高级油漆和涂料等。

一般而言，长链二元酸可以用化学合成法或生物发酵法生产得到。化学合成方法合成路线长，反应条件严格，需要在高温高压条件下进行，并且对催化剂要求比较苛刻，因此在工业规模上，以化学法合成的长链二元酸品种较少，只有十二碳长链二元酸等少数品种。生物发酵法以长链烷烃为底物，通过微生物发酵转化得到长链二元酸；其生产过程在常温、常压条件下进行，并且可以规模化生产如从C9到C18等多种长链二元酸。因此，长链二元酸的生物发酵法生产相较于化学合成法而言，其优势是不言而喻的。

目前，针对生物发酵法生产长链二元酸已经有一定的研究基础。例如，研究初期，通过对油田中筛选得到的生产长链二元酸的菌株进行诱变来提高长链二元酸的产率；再例如，通过对长链二元酸合成过程中的关键酶(例如P450单加氧酶、FAO醇氧化酶、FaldDH醛脱氢酶等)的研究来提高长链二元酸的产率。国外对长链二元酸菌株的研究大多集中在对菌株进行基因改造，通过阻断或者弱化脂肪酸β氧化相关酶系，强化脂肪酸α-ω氧化酶系来提高产品的产率。在专利报道方面，CN91109895.X、CN98121084.8、CN200310104982.0、CN200410018255.7，CN200610029784.6都提供了微生物发酵生产长链二元酸的方法。专利CN201410065873.0与CN201410067073.2公布了利用膜分离菌体进行偶联发酵生产长链二元酸的技术。还有一些报道公开了串罐操作发酵生产长链二元酸的方法等。专利CN201510802343.4虽然公开了一种连续发酵生产长链二元酸的方法及装置，但是其发酵液不仅需要增加膜过滤装置而且与种子罐进行偶联，通过定期补新鲜的种子液实现连续发酵过程，不仅增加了成本，而且增加了染菌风险。

发明内容

本发明提供一种连续发酵生产长链二元酸的方法，本发明的方法在不增加任何设备的基础上保证菌体长期活性，从而保证长链二元酸的持续生产，使得长链二元酸产率大幅度增加，得率也有所增加。

本发明的目的之一，一种连续发酵生产长链二元酸的方法，在发酵100-150h后，连续流加底物，同时连续流加含营养盐的溶液。

以下对上述技术方案的进一步优选的技术方案，进行进一步说明。

本发明的一个优选的技术方案，所述流加底物前，控制所述发酵液中底物含量为2％(v/v)以上，所述百分比为所述底物占发酵液的体积百分比。

长链二元酸连续发酵的难点之一在于，如何保证在长时间的发酵过程中，保持菌体活性和持续产酸，并保证高的二元酸产酸速度、产量和得率。发明人经过大量研究，发现使用特定成分的含营养盐的溶液，能够实现很好的效果。由此得到本发明的一个优选的技术方案。

本发明的一个优选的技术方案，所述含营养盐的溶液包括以下各成分：葡萄糖0.0％-1.0％(w/v)、玉米浆0.05％-0.15％(w/v)、酵母膏0.0％-0.3％(w/v)、磷酸二氢钾0.005％-0.015％(w/v)、尿素0.005％-0.015％(w/v)和硫酸铵0.01％-0.15％(w/v)，其余为水；所述百分比为质量体积比，即：各成分占溶液的质量体积比，发酵领域技术人员均知道，该质量体积比为g/100mL。