一種用間歇高pH脅迫策略提高發酵生產透明質酸產量的方法

2023-10-30 09:44:52

專利名稱：一種用間歇高pH脅迫策略提高發酵生產透明質酸產量的方法
技術領域：
一種用間歇高pH脅迫策略提高發酵生產透明質酸產量的方法，涉及pH控制策略在發酵過程優化中的應用技術領域。
背景技術：
透明質酸是一種高分子量的粘多糖，其兩種前體物質為葡萄糖醛酸和N-乙醯氨基葡萄糖。透明質酸可以從動物組織如雞冠中提取，也可以通過微生物發酵法生產。由於發酵法成本低，產品純度高，微生物發酵法正逐步取代組織提取法。目前對微生物發酵法生產透明質酸的研究主要集中於發酵條件的優化，如培養基的優化，反應器的設計優化以及發酵模式的優化。利用間歇高pH脅迫策略使提高發酵生產透明質酸的產量，尚未見文獻報導。

發明內容
本發明的目的是提供一種用間歇高pH脅迫策略提高發酵生產透明質酸產量的方法，利用本發明能生產中低分子量的透明質酸，且提高透明質酸的產量。
本發明的技術方案分階段控制發酵液的pH提高透明質酸的產量，採用在發酵過程的前2小時pH控制在7.0，3～16小時pH脅迫先將pH提高到8.0～8.5，保持1小時，再降低pH到7.0，保持1小時，再提高pH到8.0～8.5，保持1小時，即反覆改變發酵液的pH控制，在第3、5、7、9、11、13、15小時將pH控制到8.0～8.5，保持1小時，在第4、6、8、10、12、14、16小時將pH再降到7.0，保持1小時，直到發酵結束。
本發明的有益效果利用本發明能生產中低分子量的透明質酸，且提高透明質酸的產量。透明質酸的分子量由130萬降到90萬，產量由5.0g/L提高到6.7g/L。中低分子量的透明質酸可用於保健食品領域，由於其粘度降低，提高了下遊處理時的效率。本發明的高pH脅迫策略對其它發酵產品的生產具有一定的指導意義。
具體實施例方式
對照實施例本發明所用的菌種為獸疫鏈球菌(Streptococcus Zooepidemicus)H-24(溫琦、劉登如、陳堅、堵國成「添加表面活性劑促進獸疫鏈球菌高產透明質酸」，《化工進展》2006，25(9)，1089～1094)，先轉斜面在37℃培養箱中培養12小時，然後進行搖瓶發酵14小時，溫度37℃，轉速200rpm，最後在7L發酵罐中進行發酵16小時，發酵條件為pH7.0，攪拌轉速200rpm，通氣速率1.0vvm。發酵培養基為(g/L)蔗糖70；酵母粉100；MgSO47H2O2.0；Na2HPO45.0；K2SO47.0。產品透明質酸的分子量為130萬，產量為5.0g/L。
實施例1發酵罐發酵採用高pH脅迫策略，其餘發酵條件同對照實施例。發酵過程前2小時pH控制在7.0，3～16h pH脅迫先將pH提高到8.0，保持1小時，再降到7.0，保持1小時，再提高到8.0，保持1小時，……，直到發酵結束(第16h)。結果透明質酸的產量為6.0g/L，分子量為100萬。
實施例2發酵罐發酵採用高pH脅迫策略，其餘發酵條件同對照實施例。發酵過程前2小時pH控制在7.0，3～16h pH脅迫先將pH提高到8.5，保持1小時，再降到7.0，保持1小時，再提高到8.5，保持1小時，……，直到發酵結束(第16h)。結果透明質酸的產量為6.7g/L，分子量為90萬。
權利要求
1.一種用間歇高pH脅迫策略提高發酵生產透明質酸產量的方法，其特徵是分階段控制發酵液的pH提高透明質酸的產量，採用在發酵過程的前2小時pH控制在7.0，3～16小時pH脅迫先將pH提高到8.0～8.5，保持1小時，再降低pH到7.0，保持1小時，再提高pH到8.0～8.5，保持1小時，即反覆改變發酵液的pH控制，在第3、5、7、9、11、13、15小時將pH控制到8.0～8.5，保持1小時，在第4、6、8、10、12、14、16小時將pH再降到7.0，保持1小時，直到發酵結束。
全文摘要
一種用間歇高pH脅迫策略提高發酵生產透明質酸產量的方法，屬於pH控制策略在發酵過程優化中的應用技術領域。本發明採用在發酵過程的前2小時pH控制在7.0，2～16小時pH脅迫先將pH提高到8.0～8.5，保持1小時，再降低pH到7.0，保持1小時，再提高pH到8.0～8.5，保持1小時，反覆改變pH控制，直到發酵結束。在此間歇高pH脅迫下，透明質酸的產量由對照(控制pH在7.0不變)例的5.0g/L提高到6.7g/L，分子量由130萬降到90萬。利用此策略製備的中低分子量透明質酸可用於保健食品領域。由於透明質酸粘度降低，提高了下遊處理時的效率。此策略對其它發酵產品的生產具有一定的指導意義。
文檔編號C12R1/46GK1978658SQ20061009819
公開日2007年6月13日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者陳堅, 堵國成, 劉龍 申請人:江南大學