專利名稱：一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法。
背景技術(shù)：
丙烯腈水合酶生產(chǎn)菌體在發(fā)酵過程中隨著菌體對(duì)葡萄糖的利用，大量有機(jī)酸迅速積累使發(fā)酵液的PH迅速下降，一方面過低的PH會(huì)使菌體的生長(zhǎng)延緩，從而使菌體的生長(zhǎng)期延長(zhǎng)生產(chǎn)期變短，進(jìn)而影響菌體產(chǎn)酶的活性；另一方面過低的PH會(huì)使構(gòu)成丙烯腈水合酶的亞基斷裂而影響亞基折疊形成特定的空間結(jié)構(gòu)或使以絡(luò)合形式與酶蛋白結(jié)合構(gòu)成酶活性中心的鈷離子離解出來(lái)從而使酶活性降低，通常發(fā)酵液中采用的加入含量均為0.05％磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀形成緩沖體系在大多情況下很難將發(fā)酵液的PH控制在理想范圍內(nèi)，如果要使PH達(dá)到理想范圍需要加入大量的磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀，這不僅大大增加了生產(chǎn)成本還會(huì)對(duì)菌體的代謝產(chǎn)生一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過改變發(fā)酵液的PH來(lái)改善菌體的生長(zhǎng)環(huán)境從而促進(jìn)菌體的生長(zhǎng)來(lái)達(dá)到對(duì)發(fā)酵過程中PH控制的目的。
為將丙烯腈水合酶發(fā)酵過程的PH控制在理想范圍內(nèi)，本方法采用在發(fā)酵液的PH降低至5左右時(shí)補(bǔ)加發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉，通過改變發(fā)酵液的PH來(lái)改善菌體的生長(zhǎng)環(huán)境從而促進(jìn)菌體的生長(zhǎng)來(lái)達(dá)到對(duì)發(fā)酵過程中PH控制的目的。
鈷離子作為丙烯腈水合酶活性中心，其含量與丙烯腈水合酶的活性呈正相關(guān)的關(guān)系，但如果在發(fā)酵初期其含量過高會(huì)抑制菌體的生長(zhǎng)，因而開始配置培養(yǎng)液時(shí)應(yīng)將發(fā)酵液中CoCl2.6H2O的含量控制在11PPm，當(dāng)補(bǔ)入氫氧化鈉時(shí)再加入占發(fā)酵液質(zhì)量3PPm的CoCl2.6H2O從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵過程中PH的控制與氯化鈷的補(bǔ)加相耦合，共同達(dá)到提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的目的。
本方法的具體做法是在種子罐中將要加入的占發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉配置成2％的溶液，同時(shí)將占發(fā)酵液質(zhì)量3PPm的CoCl2.6H2O加入到種子罐中一同消毒，當(dāng)發(fā)酵液的PH降低至5左右時(shí)通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中。
本方法的特點(diǎn)是將發(fā)酵過程中PH的控制與CoCl2.6H2O的補(bǔ)加相耦合從而達(dá)到大幅度提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的目的，本方法能將酶活性提高40％以上的同時(shí)可以使發(fā)酵罐的培養(yǎng)周期縮短20％，同時(shí)本方法不需要添加新的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，與補(bǔ)糖等補(bǔ)料方法相比本方法由于補(bǔ)入的是氫氧化鈉溶液因而造成發(fā)酵罐的染菌可能性小。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵液的質(zhì)量為6噸，經(jīng)過計(jì)算應(yīng)補(bǔ)加氫氧化鈉1.2千克，CoCl2.6H2O 18克，向種子罐中加入水60千克，當(dāng)發(fā)酵罐培養(yǎng)18小時(shí)時(shí)采樣測(cè)得發(fā)酵液的PH為5.9，于是向種子罐中加入60千克的水、1.2千克的氫氧化鈉、18克的CoCl2.6H2O，封閉好種子罐后對(duì)種子罐中的溶液進(jìn)行升溫消毒，并在121℃、0.11MPa條件下持續(xù)20分鐘，然后冷卻到20℃左右備用，在對(duì)種子罐中的溶液消毒的同時(shí)應(yīng)將轉(zhuǎn)種管線連接好并用蒸汽消毒30分鐘，當(dāng)24小時(shí)采樣測(cè)得發(fā)酵液的PH為5時(shí)將準(zhǔn)備好的氫氧化鈉溶液通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中，發(fā)酵實(shí)際結(jié)果為

實(shí)施例2丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵液的質(zhì)量為6噸，經(jīng)過計(jì)算應(yīng)補(bǔ)加氫氧化鈉1.8千克，CoCl2.6H2O 18克，向種子罐中加入水90千克，當(dāng)發(fā)酵罐培養(yǎng)18小時(shí)時(shí)采樣測(cè)得發(fā)酵液的PH為5.7，于是向種子罐中加入90千克的水、1.8千克的氫氧化鈉、18克的CoCl2.6H2O，封閉好種子罐后對(duì)種子罐中的溶液進(jìn)行升溫消毒，并在121℃、0.11MPa條件下持續(xù)20分鐘，然后冷卻到20℃左右備用，在對(duì)種子罐中的溶液消毒的同時(shí)應(yīng)將轉(zhuǎn)種管線連接好并用蒸汽消毒30分鐘，當(dāng)24小時(shí)采樣測(cè)得發(fā)酵液的PH為4.9時(shí)將準(zhǔn)備好的氫氧化鈉溶液通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中，發(fā)酵實(shí)際結(jié)果為

實(shí)施例3丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵液的質(zhì)量為6噸，經(jīng)過計(jì)算應(yīng)補(bǔ)加氫氧化鈉1.2千克，CoCl2.6H2O 18克，向種子罐中加入水60千克，當(dāng)發(fā)酵罐培養(yǎng)18小時(shí)時(shí)采樣測(cè)得發(fā)酵液的PH為5.5，于是向種子罐中加入60千克的水、1.2千克的氫氧化鈉、18克的CoCl2.6H2O，封閉好種子罐后對(duì)種子罐中的溶液進(jìn)行升溫消毒，并在121℃、0.11MPa條件下持續(xù)20分鐘，然后冷卻到20℃左右備用，在對(duì)種子罐中的溶液消毒的同時(shí)應(yīng)將轉(zhuǎn)種管線連接好并用蒸汽消毒30分鐘，當(dāng)24小時(shí)采樣測(cè)得發(fā)酵液的PH為4.8時(shí)將準(zhǔn)備好的氫氧化鈉溶液通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中，發(fā)酵實(shí)際結(jié)果為

權(quán)利要求
1.一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法，其特征在于在種子罐中加入占發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉，將氫氧化鈉配置成2％的水溶液，同時(shí)將占發(fā)酵液質(zhì)量3PPm的CoCl2.6H2O加入到種子罐中一同消毒，當(dāng)發(fā)酵液的PH降低至5時(shí)通過轉(zhuǎn)種管線加入到發(fā)酵罐中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高丙烯腈水合酶發(fā)酵生產(chǎn)中酶活性的方法，其特征是在種子罐中加入占發(fā)酵液質(zhì)量0.02～0.03％的氫氧化鈉，將氫氧化鈉配置成2％的水溶液，同時(shí)將3PPm的CoCl
文檔編號(hào)C12N9/00GK101050451SQ20061007311
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2006年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者周云霞, 吳金海, 高俊, 田文喜, 李紅梅, 董文慧, 劉晶 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司