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L-色氨酸|L-Tryptophan饲料级食品级发酵方法

作者:华昌药业来源:华昌药业 浏览次数: 日期:2014年5月27日 17:05

 

1、L-色氨酸市场

    L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸,为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末,在水中溶解度1014 g25),溶于稀酸或稀碱,在碱液中较稳定,强酸中分解。微溶于乙醇,不溶于氯仿、乙醚。它是人体和动物生命活动中必需氨基酸之一,对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要作用,被称为第二必需氨基酸,在生物体内,从L-色氨酸出发可以合成5-羟基色胺的激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质,可以预防和治疗糙皮病,同时具有消除精神紧张、改善睡眠等功效。另外,由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸,用他强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作业,它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。

 

2、L-色氨酸发酵工艺流程

色氨酸生产菌的选育一般是以大肠杆菌、黄色短杆菌、谷氨酸杆菌等作为出发菌株,通过基因操作定向改造生物合成途径的正常调节。

 

色氨酸发酵工艺流程图

发酵液

         ↓板框过滤
滤液

               ↓树脂吸附与解析
解析液

         ↓纳滤浓缩
浓缩液

     ↓洗涤
洗涤液

           ↓活性炭脱色
脱色液

        ↓喷雾干燥
精粉

 

3、色氨酸发酵菌种

     本设计选用E.coli 基因工程菌,其发酵单位为25 g/L4、

 

4、温度对发酵的影响及调控

大肠杆菌的最适生长温度为37℃,温度过高,会影响产物表达和乙酸等副产物的生产,同时,在基因工程菌高密度培养过程中,温度的变化还与质粒拷贝数的变化有关。

在发酵前期,色氨酸的浓度随着细胞的生长而逐渐提高,但进入生长稳定期后,影响色氨酸合成因素除了细胞生物量外,还有质粒的稳定性。当温度为32℃时,产酸水平达到最大值,过低或过高的温度均不利于色氨酸的合成;36℃时虽然获得了最高的菌体量,但产酸却不是最高,质粒丢失比较严重;28℃时,质粒基本不会丢失,但过低的温度使菌体生长缓慢,产酸下降。

因此,在本次设计中,色氨酸发酵过程中温度控制策略为:0~16h发酵温度为30℃,16h后缓慢升温至36℃,升温方式为每小时0.5℃,利用发酵罐的温度顺控模式进行自动控制。

 

2   色氨酸发酵过程中的温度顺序控制表

时间(h

温度(℃)

时间(h

温度(℃)

时间(h

温度(℃)

0

30

22

32.5

27

35

18

30.5

23

33

26

35.5

19

31

24

33.5

29

36

20

31.5

25

34

45

36

21

32

26

34.5

 

 

 

 

未完待续,

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