一种用间歇高pH胁迫策略提高发酵生产透明质酸产量的方法

摘要

一种用间歇高pH胁迫策略提高发酵生产透明质酸产量的方法，属于pH控制策略在发酵过程优化中的应用技术领域。本发明采用在发酵过程的前2小时pH控制在7.0，2～16小时pH胁迫：先将pH提高到8.0～8.5，保持1小时，再降低pH到7.0，保持1小时，再提高pH到8.0～8.5，保持1小时，反复改变pH控制，直到发酵结束。在此间歇高pH胁迫下，透明质酸的产量由对照(控制pH在7.0不变)例的5.0g/L提高到6.7g/L，分子量由130万降到90万。利用此策略制备的中低分子量透明质酸可用于保健食品领域。由于透明质酸粘度降低，提高了下游处理时的效率。此策略对其它发酵产品的生产具有一定的指导意义。

说明书

技术领域

一种用间歇高pH胁迫策略提高发酵生产透明质酸产量的方法，涉及pH控制策略在发酵过程优化中的应用技术领域。

背景技术

透明质酸是一种高分子量的粘多糖，其两种前体物质为葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖。透明质酸可以从动物组织如鸡冠中提取，也可以通过微生物发酵法生产。由于发酵法成本低，产品纯度高，微生物发酵法正逐步取代组织提取法。目前对微生物发酵法生产透明质酸的研究主要集中于发酵条件的优化，如培养基的优化，反应器的设计优化以及发酵模式的优化。利用间歇高pH胁迫策略使提高发酵生产透明质酸的产量，尚未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用间歇高pH胁迫策略提高发酵生产透明质酸产量的方法，利用本发明能生产中低分子量的透明质酸，且提高透明质酸的产量。

本发明的技术方案：分阶段控制发酵液的pH提高透明质酸的产量，采用在发酵过程的前2小时pH控制在7.0，3～16小时pH胁迫：先将pH提高到8.0～8.5，保持1小时，再降低pH到7.0，保持1小时，再提高pH到8.0～8.5，保持1小时，即反复改变发酵液的pH控制，在第3、5、7、9、11、13、15小时将pH控制到8.0～8.5，保持1小时，在第4、6、8、10、12、14、16小时将pH再降到7.0，保持1小时，直到发酵结束。

本发明的有益效果：利用本发明能生产中低分子量的透明质酸，且提高透明质酸的产量。透明质酸的分子量由130万降到90万，产量由5.0g/L提高到6.7g/L。中低分子量的透明质酸可用于保健食品领域，由于其粘度降低，提高了下游处理时的效率。本发明的高pH胁迫策略对其它发酵产品的生产具有一定的指导意义。

具体实施方式

对照实施例：本发明所用的菌种为兽疫链球菌(Streptococcus Zooepidemicus)H-24(温琦、刘登如、陈坚、堵国成“添加表面活性剂促进兽疫链球菌高产透明质酸”，《化工进展》2006，25(9)，1089～1094)，先转斜面在37℃培养箱中培养12小时，然后进行摇瓶发酵14小时，温度37℃，转速200rpm，最后在7L发酵罐中进行发酵16小时，发酵条件为：pH7.0，搅拌转速200rpm，通气速率1.0vvm。发酵培养基为(g/L)：蔗糖：70；酵母粉：100；MgSO₄7H₂O：2.0；Na₂HPO₄：5.0；K₂SO₄：7.0。产品透明质酸的分子量为130万，产量为5.0g/L。

实施例1：发酵罐发酵采用高pH胁迫策略，其余发酵条件同对照实施例。发酵过程前2小时pH控制在7.0，3～16h pH胁迫：先将pH提高到8.0，保持1小时，再降到7.0，保持1小时，再提高到8.0，保持1小时，……，直到发酵结束(第16h)。结果：透明质酸的产量为6.0g/L，分子量为100万。

实施例2：发酵罐发酵采用高pH胁迫策略，其余发酵条件同对照实施例。发酵过程前2小时pH控制在7.0，3～16h pH胁迫：先将pH提高到8.5，保持1小时，再降到7.0，保持1小时，再提高到8.5，保持1小时，……，直到发酵结束(第16h)。结果：透明质酸的产量为6.7g/L，分子量为90万。