賴氨酸工業(yè)化生產(chǎn)

1、賴氨酸工業(yè)化生產(chǎn)賴氨酸，Lysine,化學(xué)名稱2,6-二氨基己酸化學(xué)組成 C6H14O2N2CH2NH2ICH2CH2CH2ICH NH2COOHLys發(fā)酵工藝流程:液體葡萄糖糖蜜11加 N.PKMg1配料1滅菌（_拉差甘（ 丿培養(yǎng)基1碳源:（不能直接利用淀粉）葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖（來源大米、玉米和薯類）糖蜜（甘蔗、甜菜）2、 氮源：（不能直接利用蛋白質(zhì)）無機氮源：（1）尿素（2）液氮 （3）碳酸氫銨；有機氮源：玉米漿、麩皮水解液、豆餅水解液和糖蜜等。 作用：合成菌體、賴氨酸。調(diào)節(jié)pH目前，工業(yè)生產(chǎn)采用大豆餅粉?；ㄉ灧酆兔l(fā)的水解液為有機氮源，用 量 2 - 5%。3、生物素：賴氨酸菌

2、種為生物素缺陷型和某些營養(yǎng)素缺陷型（高絲氨酸、甲 硫氨酸、丙氨酸等）。因嚴格控制用量。（二）菌種的擴大培養(yǎng)和種子的質(zhì)量要求種子培養(yǎng)過程斜面菌種f 級種子培養(yǎng)f二級種子培養(yǎng)f發(fā)酵罐1、菌種：短棒桿菌屬：黃色短桿菌；乳糖發(fā)酵短桿菌。棒桿菌屬：谷氨酸棒桿菌。2、分類（按表型）營養(yǎng)缺陷型：谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌選育的Hse、Met 、Thr 。敏感性菌株： Met、Thr突變株。代謝調(diào)節(jié)突變株：谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌選育的AECr ; AECr + AHVr組合型菌株： Hse 、Met 、Thr 組合 AECr ; AECr + AHVr3、生長特點：適用于糖質(zhì)原料，需氧，以生物

3、素為生長因子。4、斜面種子的制備：要求種子純，沒有雜菌和噬菌體污染。培養(yǎng)基: 蛋白胨1%、牛肉膏1%、氯化鈉0.5%、葡萄糖0.5%、瓊脂2%。 組成pH7.0-7.2瓊脂培養(yǎng)基。滅菌后30 T保溫24h檢查無菌后放冰箱備用。培養(yǎng)條件：30 32 E培養(yǎng)18-24h。5、一級種子培養(yǎng)：培養(yǎng)基: 葡萄糖2%、玉米漿1-2%、尿素0.1%、磷酸氫二鉀0.1%、硫酸 鎂 0.04%、硫酸氨 0.4%。pH7.0-7.2。培養(yǎng)條件：30-32E，培養(yǎng)15-16h。6、二級種子培養(yǎng)：用種子罐培養(yǎng)，用水解糖代替葡萄糖。培養(yǎng)條件：溫度 30 32C；通風(fēng)量1： 0.2（V/V），攪拌200r/min。 時間

4、8 11h。7、接種量：二級種子，接種量 2-5%，種齡12h。三級種子，接種量稍大，約 10%，種齡 6 8h。（三）賴氨酸發(fā)酵工藝控制1、溫度對谷氨酸發(fā)酵的影響賴氨酸發(fā)酵前期，主要進行菌體繁殖。幼齡菌對溫度敏感，溫度控制在產(chǎn)生菌的最適生長溫度為30-32C。若菌體生長期溫度過高，易造成菌體衰老。生產(chǎn) 上表現(xiàn)為0D值增長慢,pH值高,耗糖慢，發(fā)酵周期長，賴氨酸產(chǎn)量減少。在發(fā)酵中、 后期，菌體生長基本停止，適當(dāng)提高溫度到賴氨酸室溫合成酶系的最適作用溫 度?？刂圃?2-34C根據(jù)菌種特點，溫度采用二級或三級管理。即發(fā)酵前期控制在30- 32C；中、后期。產(chǎn)生谷氨酸的最適為 32-34 C。2、p

5、H值對賴氨酸發(fā)酵的影響影響酶的活性影響細胞膜電荷，改變膜的透性，干擾物質(zhì)的吸收和排泄。影響培養(yǎng)基營養(yǎng)成分和中間代謝物解離，從而影響菌體對這些物質(zhì)的吸收 和利用。 pH改變易引起代謝途徑的改變，使代謝產(chǎn)物的組成和比例發(fā)生變化。發(fā)酵階段發(fā)酵期pH 控制6.5- 7.5發(fā)酵生產(chǎn)中，pH的控制通常采用流加尿素。初始尿素含量 0.5-0.6%。培養(yǎng)14-18h, pH降至6.2-6.4時開始流加，流加量0.2-0.3%。次數(shù)3-5次，總量1.525。3、供氧對賴氨酸發(fā)酵的影響(1) 溶解氧與賴氨酸的需氧量賴氨酸產(chǎn)生菌為好氧微生物，只有在供氧充足條件下，才能充分完成生物氧化作用，最大量生成賴氨酸。(2)

6、供氧對賴氨酸發(fā)酵的影響菌體生長階段，呼吸旺盛，對氧需求量大于產(chǎn)酸階段。若供氧不足，會增 加乳酸產(chǎn)量，降低基質(zhì)pH，導(dǎo)致菌體生長緩慢，量減少。但通氣攪拌強度適度， 不能過高，加快耗糖，會產(chǎn)生同樣的結(jié)果。產(chǎn)酸階段好氧量有所減少。(3) 供氧與其他發(fā)酵工藝條件的關(guān)系發(fā)酵前期溶氧分壓PL控制在(0.4-0.8 )X 104Pa產(chǎn)酸期溶氧分壓PL控制在 (0.2-0.4 )X 104Pa4、生物素對賴氨酸發(fā)酵的影響(1) 賴氨酸生產(chǎn)菌為生物素缺陷型，發(fā)酵培養(yǎng)基中需要生物素作為生長因子。(2) 過量生物素可促使細胞內(nèi)合成的谷氨酸對谷氨酸脫氫酶的反饋抑制作用增 強，抑制谷氨酸大量生成，使代謝流通向合成天冬氨酸方向進行，增加其含量， 提高賴氨酸產(chǎn)量。 生物素：要充足，2030 g/L以上維生素B