專利名稱：一種提高l-色氨酸提取收率的方法
一種提高L-色氨酸提取收率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高L-色氨酸提取收率的方法，本發(fā)明屬于 生化工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
L-色氨酸又名(3-吲哚基丙氨酸，化學(xué)名L-2-氨基-3-吲哚基丙 酸，別名L-胰化蛋白氨基酸、L-氨基吲哚丙酸，分子式C H1202N2，相對分 子質(zhì)量204.21。 L-色氨酸是人體和動物生命活動中八種必需的氨基酸之一， 它以游離態(tài)或結(jié)合態(tài)存在于生物體之中。對人和動物的生長發(fā)育、新陳代謝 起著重要的作用，被稱為第二必需氨基酸，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和飼料等 方面。世界巿場L-色氨酸年需求量約為120萬噸以上，而目前全世界只有一 萬多噸的生產(chǎn)能力，且主要集中在日本、美國、中國、韓國等國家，因而L-色氨酸的市場前景巨大。
L-色氨酸的生產(chǎn)最早主要依靠蛋白質(zhì)水解法和化學(xué)合成法，但是隨著對
微生物法生產(chǎn)L-色氨酸研究的不斷深入，微生物法已經(jīng)走向?qū)嵱貌⑶姨幱谥?br> 導(dǎo)地位。微生物法又可分為直接發(fā)酵法、微生物轉(zhuǎn)化法和酶法。目前，L-色
氨酸生產(chǎn)主要以發(fā)酵法生產(chǎn)為主，以微生物直接發(fā)酵法生產(chǎn)L-色氨酸，在國
外已形成一定規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)能力。該法具有原料成本低，來源廣泛，產(chǎn)品
純度高，反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
近年來，L-色氮酸作為必需氨基酸，價格一直較高，L-色氨酸更希望有 廉價高效的生產(chǎn)及提取方法，以便推進L-色氨酸的應(yīng)用。和其他生物工程產(chǎn) 品一樣，色氨酸工業(yè)生產(chǎn)也常常會受到生產(chǎn)成本的制約，而在生產(chǎn)成本的構(gòu) 成中，分離提取等下游工程的成本占有相當?shù)谋壤?。因此，研究提高L-色氨 酸提取收率的方法具有重要的理論意義和實用價值。
目前，發(fā)酵液中L-色氨酸提取工藝為發(fā)酵液通過膜過濾得到過濾液，過濾液濃縮等點結(jié)晶得到L-色氨酸，總提取收率在45%-65%。因而，在L-色氨 酸發(fā)酵液中加入L-色氨酸防氧化保護劑亞硫酸或可溶性的亞硫酸鹽，避免L-色氨酸在提取過程氧化，在發(fā)酵液中加入亞硫酸或可溶性的亞硫酸鹽可以防 止提取中鈣鎂等金屬離子的干擾，有利于L-色氨酸的提取，從而使得L-色氨 酸提取收率可提高至85%以上。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明根據(jù)發(fā)酵液中的L-色氨酸易氧化導(dǎo)致提取收率降低，在 L-色氨酸發(fā)酵液中加入一定量的L-色氨酸防氧化保護劑，使得L-色氨酸在發(fā) 酵液中性質(zhì)穩(wěn)定，又可以防止提取中鈣鎂等金屬離子的干擾的原理，進而提 高了L-色氨酸的提取收率。此方法在不增加額外設(shè)備和人力投入的情況下， 實現(xiàn)了L-色氨酸提取收率的大幅提高，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明提供的一種提高L-色氨酸提取收率的方法，其特征在于，在現(xiàn)有 L-色氨酸發(fā)酵液中添加亞硫酸或可溶性的亞硫酸鹽，可溶性的亞硫酸鹽包括 亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸氫鉀、亞硫酸銨等，使其在培養(yǎng) 基中的濃度為0.01 100g/L，優(yōu)選0.1 50g/L，更優(yōu)選l 20g/L。
本發(fā)明根據(jù)亞硫酸或可溶性的亞硫酸鹽具有弱還原性，防止L-色氨酸在 提取過程中氧化，又可以防止提取中鈣鎂等金屬離子的干擾，有利于色氨酸 的提取，進而提高L-色氨酸提取收率。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明，所舉之例并不限制本發(fā)明的 保護范圍 實施例l:
取5批L-色氨酸發(fā)酵液(含L-色氨酸為36.4g/L)各30L，調(diào)解其pH為7.0，分別加入亞硫酸氫鈉0g、 50g、 150g、 400g、 700g，待亞硫酸氫鈉完全溶解后， 加入微濾設(shè)備料罐進行過濾，微濾膜為分子截流量為50000MW金屬膜，發(fā)酵 液過濾后得到L-色氨酸濾出液；濾出液采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在小于75。C進行濃縮， 濃縮液出現(xiàn)L-色氨酸結(jié)晶時停止?jié)饪s，濃縮液pH調(diào)解到5.89，進行低溫等點 結(jié)晶，得到L-色氨酸粗品，通過計算，加入亞硫酸氫鈉Og、 50g、 150g、 400g、 700g的發(fā)酵液L-色氨酸提取收率分別為55.3%、 68.9%、 82.9%、 85.6%、 85.7%。 實施例2:
取L-色氨酸發(fā)酵液(含L-色氨酸為36.4g/L) 65L，調(diào)解其pH為7.0，加入 亞硫酸氫鉀650g，待亞硫酸氫鉀完全溶解后，采用實施例l的方法對L-色氨酸 進行分離提取，得到L-色氨酸206.1g，提取收率為87.1%。
實施例3:
取L-色氨酸發(fā)酵液(含L-色氨酸為36.4g/L) 60L，調(diào)解其pH為7.0，加入 1.2。/。亞硫酸銨720g，待亞硫酸銨完全溶解后，采用實施例l的方法對L-色氨酸 進行分離提取，得到L-色氨酸187.8g，提取收率為86.0%。 實施例4:
取L-色氨酸發(fā)酵液(含L-色氨酸為36.4g/L) 60L，調(diào)解其pH為7.0，加入 1。/。亞硫酸鈉600g，采用實施例l的方法對L-色氨酸進行分離提取，得到L-色 氨酸186.1g，提取收率為85.2%。
權(quán)利要求
1. 一種提高L-色氨酸提取收率的方法，其主要步驟為采用微生物發(fā)酵法獲得L-色氨酸發(fā)酵液，在發(fā)酵液中加入L-色氨酸防氧化保護劑，避免色氨酸在提取過程氧化，又可以防止提取中鈣鎂等金屬離子的干擾，其特征在于，在現(xiàn)有L-色氨酸發(fā)酵液中添加亞硫酸或可溶性的亞硫酸鹽，使其在培養(yǎng)基中的濃度均為0.01～100g/L。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是可溶性的亞硫酸鹽包括亞硫 酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸氫鉀、亞硫酸銨等。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是其中所說的亞硫酸或可溶性的亞硫酸鹽的濃度為0.1 50 g/L。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是其中所說的亞硫酸或可溶性的亞硫酸鹽的濃度為l~20g/L。
全文摘要
一種提高L-色氨酸提取收率的方法。本發(fā)明涉及一種發(fā)酵法生產(chǎn)L-色氨酸提取工藝的改進方法。本發(fā)明根據(jù)發(fā)酵液中的L-色氨酸易氧化導(dǎo)致提取收率降低，在L-色氨酸發(fā)酵液中加入一定量的L-色氨酸防氧化保護劑，使得L-色氨酸在發(fā)酵液中性質(zhì)穩(wěn)定，又可以防止提取中鈣鎂等金屬離子干擾的原理，進而提高了L-色氨酸的提取收率。
文檔編號C12R1/00GK101509022SQ20091006828
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日 公開號200910068285.發(fā)明者劉淑云, 徐慶陽, 謝希賢, 寧 陳 申請人:天津科技大學(xué) 被以下專利引用 (1),