专利名称:一种提高发酵法生产衣康酸生产强度的方法衣康酸(itaconic acid),又名亚甲基丁二酸,是一种用途极为广泛的不饱和二元有机酸,由结构式可以看出分子中有一个不饱和双键和两个活泼的羧基,并且碳碳双键与一个羰基呈共轭关系,因此具有很强的反应活性。利用它的两个羧基,可以作为不饱和聚酯的单体;利用它的C-C双键,可以与多种取代烯烃共聚,生成带有羟基功能的高聚物,使得其在化学纤维、合成树脂、塑料、橡胶、医药、涂料、表面活性剂、水处理、润滑油添加剂以及医药等领域具有广泛的应用。衣康酸作为一种高科技、高利润、高创汇的化工产品,被誉为有机酸领域中皇冠上的宝石,发展前景看好。衣康酸生产方法有发酵法和化学合成法两类,由于发酵法生产工艺成熟,成本较低等优点成为国内外普遍采用的方法。自从19 年日本学者木下广野首次发现微生物具有分泌衣康酸的能力后,有关微生物发酵糖类生产衣康酸的研究非常活跃,报道过具有产衣康酸能力的微生物有假丝酵母、红酵母、查尔斯青霉、黑曲霉P1、土曲霉和衣康酸曲霉。衣康酸工业生产菌株主要是属于土曲霉群的土曲霉和属于灰绿曲霉群的衣康酸曲霉。真菌发酵生产衣康酸在工业化生产及基础研究中普遍存在周期较长、生产强度较低的问题。如何缩短发酵周期,提高生产强度目前仍没有很好的解决方案。
本发明的目的是提供一种提高发酵法生产衣康酸生产强度的方法。本发明的技术方案使用筛选的土曲霉(Aspergillus terreus FMME 033)为生产菌株,在实验室条件下,利用单因素和正交实验法对培养基及培养条件进行摇瓶发酵优化。菌种实验室筛选的产衣康酸的土曲霉。本发明的有益效果利用本发明能够有效提高衣康酸生产强度、缩短发酵周期。衣康酸的产量为65g/L,生产周期为48h,生产强度为1. 35g/(L · h),效果显著。本发明通过提供一种利用微生物发酵生产衣康酸的策略,缩短发酵周期并提高生产强度,对今后发酵法生产衣康酸具有一定的指导意义。养基的最佳组成。斜面种子固体培养基(g/L)麦芽抽提物沈.9,葡萄糖20,蛋白胨1,琼脂20,pH自然。基础种子培养基(g/L)葡萄糖45,(NH4)2SO4 2. 67,MgSO4 · 7H20 4,玉米浆 1,初始 pH 2. 0。基础发酵培养基(g/L)葡萄糖150,(NH4)2SO4 2. 67,MgSO4 · 7H20 5,玉米浆 1. 5,初始 pH 2. 0。最佳种子培养基(g/L)葡萄糖45,(NH4)2SO4 5,MgSO4 · 7H20 1,KH2PO4 1, FeSO4 · 7Η200· 04,ZnSO4 · 7Η20 0. 03,玉米菜 1,初始 pH 3· 0。最佳发酵培养基(g/L)葡萄糖100,(NH4)2SO4 4,MgSO4 · 7H20 1,FeSO4 · 7H20 0. 04,ZnSO4 · 7H20 0. 05,玉米菜 3,初始 pH 3. 0。实施例1 发酵条件同对照例,利用单因素和正交实验的方法对种子培养基的初始pH、碳源、氮源、无机盐进行优化。发现优化前后接种的菌龄不变,但是菌体干重由初始的2. 3g/L增加到7. 4g/L, 增加为原来的3. 2倍。实施例2 发酵条件同对照例,利用单因素和正交实验的方法对发酵培养基的初始pH、碳源、氮源、无机盐进行优化。发现①优化后发酵周期由120h缩短为48h,缩短为原来的40%;②发酵液中菌体干重由3. 9g/L提高至9. 8g/L,提高为原来的2. 5倍;③发酵液中衣康酸含量提高至65g/L, 生产强度为1.35g/(L.h)。本发明公布了一种提高发酵法生产衣康酸生产强度的方法,属于发酵工程技术领域。本发明以产衣康酸的土曲霉(Aspergillus terreus FMME 033)为生产菌株,利用单因素和正交实验的方法进行发酵优化,确定接种菌龄为36h,发酵周期为48h,最佳种子培养基和发酵培养基组成。本发明有效提高了衣康酸的生产强度,达到1.35g/(L·h),为发酵法生产衣康酸提供新的借鉴。
一种提高发酵法生产衣康酸生产强度的方法
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