[发明专利]一种枯草芽孢杆菌发酵生产2;3-丁二醇的方法

摘要

本发明公开了一种枯草芽孢杆菌发酵生产2,3‑丁二醇的方法。发明人对已经公开的产3‑羟基丁酮生产菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SFA‑H43，保藏号CCTCC No：M 2013181，进一步的研究发现，菌株SFA‑H43在利用葡萄糖进行发酵3‑羟基丁酮的过程中，同时伴有2,3‑丁二醇产生，2,3‑丁二醇和3‑羟基丁酮可以相互转化，发酵前期产物以2,3‑丁二醇的为主，发酵后期2,3‑丁二醇逆转化为3‑羟基丁酮；发明人通过对发酵培养基及发酵过程的工艺参数的调整，实现了利用菌株SFA‑H43转化葡萄糖大量积累2,3‑丁二醇的目的，产率可达110‑120g/L。

主权项

1.一种利用枯草芽孢杆菌发酵生产2,3‑丁二醇主产物的方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌为保藏号CCTCC No：M 2013181的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) SFA‑H43菌株，所述方法包括种子液的制备和发酵培养过程，发酵采用葡萄糖作为碳源，发酵结束时控制发酵液中的葡萄糖浓度在0‑10g/L；种子液制备过程中采用的种子培养基为：葡萄糖50‑100g/L，酵母膏3‑8g/L，玉米浆干粉5‑10g/L，氯化钠1‑5g/L， pH7.0‑7.2；发酵培养的培养基为：葡萄糖150‑200g/L，酵母膏5‑10g/L，玉米浆干粉5‑10g/L，尿素1‑3g/L，pH6.0‑6.5；菌株在4℃冰箱保藏，使用前划线于LB培养基斜面活化，于35‑38℃培养基中培养24‑36h；挑取新鲜培养的斜面一环，接种于含有40‑60mL种子培养基的500mL三角瓶中，摇床转速150‑200r/min，培养温度35‑38℃，培养时间12‑16h，此为一级种子液；将培养成熟的一级种子液以1‑10%的接种量接种于装有800‑1200mL种子培养基的5000mL三角瓶中，培养温度35‑38℃，转速为120‑180r/min，培养时间为8‑12h，此为二级种子液；发酵过程采用分批发酵，5L发酵罐装液量3.0‑3.5L，采用一级种子液接种，接种量5‑10%，发酵条件为：温度35‑38℃，搅拌转速为300‑350r/min，通气量为1.5‑2.0L/min，当发酵液中的葡萄糖浓度降至0‑10g/L时结束发酵；或者，发酵过程采用分批发酵，50L发酵罐装液量33‑38L，采用二级种子液接种，接种量为5‑10%，发酵条件为：温度35‑38℃，搅拌转速为300‑350r/min，通气量为1.0‑1.5m3/h，当发酵液中的葡萄糖浓度降至0‑10g/L时结束发酵；或者，发酵过程采用50L发酵罐进行补料发酵，发酵罐装液量30‑35L，采用二级种子液接种，接种量5‑10%，发酵条件为：培养温度35‑38℃，搅拌转速为300‑350r/min，空气流量为1.0 ‑1.5m3/h，当发酵液中葡萄糖浓度低于10g/L时，通过分次补加或流加的方式向发酵罐中补加葡萄糖，分次补加的葡萄糖浓度为50g/L，流加过程保持发酵液中的葡萄糖浓度在20‑30g/L。