利用丙氨酸母液生產dha的發酵培養基和方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種利用丙氨酸母液生產DHA的發酵培養基，同時涉及一種利用丙氨 酸母液生產DHA的方法。
【背景技術】
[0002] 丙氨酸母液的主要成分是丙氨酸，其濃度可達到132g/L，同時還含有葡萄糖、多種 有機酸和美拉德反應產生的各種色素。所以丙氨酸母液是一種有害無毒的高濃度有機酸性 質的工業廢水。隨著氨基酸應用范圍的逐步擴大以及用量的急劇增加，我國氨基酸生產行 業的建設發展也是越來越快，因此此類工業廢水的治理問題也越來越受到人們的重視。目 前我國相關科研單位在氨基酸廢水的處理以及再利用方面已經做了大量的工作，主要的方 法是:將廢水中的菌體蛋白提取后生產有機無機復混肥、生產飼料酵母蛋白后回收硫酸銨 生產有機無機肥及生產家禽飼料添加劑、生產生物農藥、生產生物絮凝劑、形成生物質氫能 源等（任瑞，孟剛，馬吉銀，宋中普氨基酸生產廢水工業化處理現狀[J]。發酵科技通訊， 2010,03:39-41.)。然而，這些方法所產生的價值極少。所以需要尋找更好的丙氨酸母液再 利用的途徑，將其充分利用并為企業產生更高的收益。
[0003] DHA是人體必須的脂肪酸之一，是大腦、神經、眼等重要組織細胞的重要組成成分 (陳文麟腦黃金及其生物轉化的研究進展[J].廣州食品工業科技，1995,02:18-21)。但是人 體無法自行合成DHA，必須從外界攝取。傳統生產DHA的方式是從深海魚類的組織中提取 (Simopoulos A P.0mega-3fatty acids in health and disease and in growth and development[J].The American journal of clinical nutrition，1991，54(3):438-463.)，但是魚類的捕撈受地域、季節、氣候以及魚類種類的影響，很難以保證魚油品質的穩 定性。而且隨著環境污染的加重，魚油品質也難以保證(Jacobs M N，Santillo D，Johnston P A，et al.Organochlorine residues in fish oil dietary supplements:comparison with industrial grade 〇;118[了].〇161]1〇8卩116代，1998,37(9):1709-1721.)。所以利用微生 物發酵生產DHA具有廣闊的前景（Bailey R B，DiMasi D，Hansen J M，et al .Enhanced production of lipids containing polyenoic fatty acid by very high density cultures of eukaryotic microbes in fermentors:U.S.Patent 6,607,900[P].2003-8-19.)〇
【發明內容】
[0004] 本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優 點。
[0005] DHA生產的成本主要集中在兩個方面，一是發酵設備，二是培養基。而裂殖壺菌培 養基的主要成分是碳源和氮源。其中碳源是葡萄糖，價格低廉，傳統的培養基中采用4g/L的 酵母粉和4g/L的大豆蛋白胨作為氮源，成本較高。所以氮源也是培養基成本主要來源。
[0006] 本發明另有一個目的是提供一種用于生產DHA的發酵培養基，本發明的發酵培養 基以丙氨酸制備后產生的丙氨酸母液作為氮源利用，解決了 DHA生產中成本較高的問題。
[0007] 本發明還有一個目的是提供一種用于生產DHA的發酵培養基，本發明中以丙氨酸 生產后產生的廢液丙氨酸母液作為生產DHA過程中的氮源，解決了丙氨酸母液中丙氨酸資 源浪費，不能被更好利用以產生較大的經濟利益的問題。
[0008] 本發明再有一個目的是提供一種生產DHA的方法，本發明的發酵培養基以丙氨酸 生產后的廢液丙氨酸母液中的丙氨酸作為氮源，發酵生產DHA，解決了 DHA生產中成本較高 的問題。
[0009] 為此，本發明提供的技術方案為：
[0010] -種用于生產DHA的發酵培養基，所述發酵培養基以丙氨酸母液中的丙氨酸作為 氮源，其中所述丙氨酸母液為丙氨酸生產工藝中產生的廢液。
[0011]優選的是，所述的用于生產DHA的發酵培養基中，所述丙氨酸母液被稀釋為在所述 發酵培養基中丙氨酸的終濃度為〇. 132~26.4g/L。
[0012] 較優選的是，所述的用于生產DHA的發酵培養基中，所述發酵培養基中所述丙氨酸 的濃度為0.5~1.5g/L。
[0013] 優選的是，所述的用于生產DHA的發酵培養基中，所述發酵培養基中還包括輔助因 子，所述輔助因子選自酵母粉、大豆蛋白胨、牛肉膏蛋白胨和無機微量元素中的任意一種。
[0014] 較優選的是，所述的用于生產DHA的發酵培養基中，所述輔助因子為所述酵母粉。
[0015] 更優選的是，所述的用于生產DHA的發酵培養基中，所述發酵培養基中所述酵母粉 的濃度為0.1~2g/L。
[0016] 較優選的是，所述的用于生產DHA的發酵培養基中，所述大豆蛋白胨的濃度為0.1 ~2g/L;所述牛肉膏蛋白胨的濃度為0.1~2g/L;所述無機微量元素的濃度為0.05~10mg/ L〇
[0017] 較優選的是，所述的用于生產DHA的發酵培養基中，所述發酵培養基中還含有濃度 為40g/L~120g/L的葡萄糖和質量百分比為20%的無機鹽。
[0018] 本發明還提供一種生產DHA的方法，在如上任一所述的發酵培養基中接種能合成 DHA的微生物進行培養，生產DHA。
[0019] 優選的是，所述的生產DHA的方法中，所述能合成DHA的微生物為裂殖壺菌或破囊 壺菌，所述裂殖壺菌或破囊壺菌在所述發酵培養基中的接種量為10%~20%，且在培養過 程中，于溫度26°C培養3天。
[0020] 本發明至少包括以下有益效果：
[0021] 本發明就是將氨基酸母液作為DHA生產的氮源，不僅實現氨基酸母液的再利用，而 且大大降低DHA發酵生產的成本。
[0022] 利用本發明的方法，將丙氨酸母液作為唯一氮源，代替傳統的氮源生產DHA，可以 將丙氨酸母液中的丙氨酸安全利用，不僅解決了氨基酸生產公司處理丙氨酸母液的難題， 而且大大降低了 DHA的生產成本，搖瓶水平上最終DHA產量就可以達到3.86g/L，具有非常大 的工業應用的潛力。
[0023] 本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本 發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明其中一個實施例中輔助因子對菌體生長的影響圖。
[0025]圖2為本發明其中一個實施例中菌體對葡萄糖的利用曲線圖。
[0026 ]圖3為本發明其中一個實施例中葡萄糖濃度對發酵產量的影響圖。
[0027] 圖4為本發明其中一個實施例中丙氨酸母液稀釋倍數對發酵產量的影響圖。
[0028] 圖5為本發明其中一個實施例中酵母粉添加量對發酵產量的影響圖。
[0029]圖6為本發明其中一個實施例中接種量對發酵產量的影響圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文 字能夠據以實施。
[0031] 應當理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0032] 本發明提供一種用于生產DHA的發酵培養基，所述發酵培養基以丙氨酸母液中的 丙氨酸作為氮源，其中所述丙氨酸母液為丙氨酸生產工藝中產生的廢液。利用丙氨酸生產 后產生的丙氨酸母液作為發酵培養基中的唯一氮源，發酵生產DHA，代替傳統的氮源生產 DHA，可以將丙氨酸母液中的丙氨酸安全利用，不僅解決了丙氨酸生產公司處理丙氨酸母液 的難題，而且大大降低了 DHA的生產成本，最終DHA產量可以達到3.86g/L，遠高于Fan嘗試裂 殖壺菌以豆渣為底物所得DHA產量35·3~72·lmg/L(F