[发明专利]一种L-赖氨酸的发酵方法

说明书

本发明提供了一种L‑赖氨酸的发酵方法，采用营养分割发酵和高密度发酵相结合的方式，发酵培养基按4：6的比例，40％作为发酵底料，60％配成发酵浓缩液，在发酵开始后2h开始流加至发酵结束前4h，通过降低初始发酵培养基浓度，防止营养过于丰富对菌体渗透压过大，对菌体生长产生抑制；发酵2h开始的营养分割发酵弥补菌体生长过程中营养的不足和不平衡，从而提高菌体活力，提高发酵液中菌体密度，将菌体量提高约20％，将发酵周期从44h缩短至40h，降低成本；发酵过程中平衡的营养补充使代谢流更多地流向L‑赖氨酸，转化率从70％提升至73％，有效减少乙酸、丙氨酸等副产物生成，L‑赖氨酸产量从223g/L提高到261g/L。

技术领域

本发明涉及氨基酸发酵领域，尤其是一种L-赖氨酸的发酵方法。

背景技术

L-赖氨酸是八种必需氨基酸之一，广泛应用于饲料工业，食品和医药行业中，其中约90％用于饲料添加剂。与其他必需氨基酸相比，谷物中L-赖氨酸含量最低，所以其可以用于平衡饲料中氨基酸比例，提高体内对谷类蛋白质的吸收。在食品行业中，L-赖氨酸主要用于食品营养强化剂，除臭剂和着色剂等。在医药行业方面，L-赖氨酸是合成激素、酶、抗体及各种氨基酸输液的原料。

在常规的L-赖氨酸发酵中，由于发酵初期的培养基浓度过高，产生对菌体过高的渗透压，使菌体生长缓慢,发酵周期延长。发酵中后期，发酵液中营养物质消耗不均，营养物质不平衡，可能缺少或积累某种营养，导致菌体活力下降，生长变慢过早衰亡，产酸效率低，副产物也会随之增加，发酵周期延长，经济效益降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种L-赖氨酸的发酵方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种L-赖氨酸的发酵方法，具体步骤如下：

(1)将-80℃保存的保菌管内的L-赖氨酸生产菌接种在斜面培养基上活化；

(2)将斜面培养基上的菌体接种到一级种子摇瓶中培养；

(3)将一级种子液接入5L发酵罐内进行二级种子培养；

(4)将二级种子液接入发酵培养基，发酵罐内进行发酵培养。

优选的，上述L-赖氨酸的发酵方法，所述步骤(1)中L-赖氨酸生产菌为谷氨酸棒杆菌。

优选的，上述L-赖氨酸的发酵方法，所述步骤(1)中斜面培养基：牛肉膏10g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl 2.5g/L，KH₂PO₄ 1g/L，MgSO₄7H2O 0.5g/L，琼脂粉25g/L；培养条件为32℃恒温培养12h。

优选的，上述L-赖氨酸的发酵方法，所述步骤(2)中采用的一级种子培养基为：葡萄糖25g/L，玉米浆15g/L，酵母粉5g/L，尿素5g/L，(NH4)₂SO₄ 5g/L，K₂HPO₄ 10g/L，MgSO₄7H₂O0.5g/L，KH₂PO₄ 4g/L，V_H 0.2mg/L，V_B1 1.5mg/L，V_{B3、5、7、12}各0.3mg/L，半胱氨酸0.5g/L。

优选的，上述L-赖氨酸的发酵方法，所述步骤(2)中进行一级种子培养的方法为：将斜面上的菌体接种于三个1L的摇瓶，摇瓶中各含有一级种子培养基100mL，用氨水调控pH7.0-7.2，摇床220rpm/min，32℃恒温培养8-9h，OD₆₀₀达到20左右。