专利名称：利用皮状丝孢酵母发酵生产丙酮酸的方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域，是利用酵母菌发酵生产有机酸的新工艺。具体地说，本发明涉及利用皮状丝孢酵母发酵生产丙酮酸的方法。
背景技术：
丙酮酸是生物体糖代谢的重要中间代谢物，具有保健生理功能(Pyruvic acid’s health function.Soft Drinks International，1998(5)24.)，并且是合成L-色氨酸、L-酪氨酸、L-多巴等产品的原料。丙酮酸可通过微生物发酵葡萄糖得到(Qiang Hua，Chen Yang，kazuyukiShimizuJ.Biosci.Bioeng..1999，87(2)206-213；A.Yokota，H.Shimizu，Y.Terasawa et alAppl.Microbiol.Biotech..1994，41638-643；Mitsuaki MoriguchiAgric.Biol.Chem..1982，46(4)955-961；M.Moriguchi，K.Shuto，T.HashimotoJ.Ferment.Technol..1984，62(3)243-248；S.Takao，M.TanidaJ.Ferment.Technol..1982，60(4)277-280；Carsten Schinschel，Helmut SimonJ.Biotech..1993，31191-203)，目前发酵水平最高的是日本用光滑拟球酵母(Torulopsis glabrata)补料流加发酵63小时产酸水平为67.8g/L(Reiko Miyata，Tetsu YoneharaJ.Ferment.Bioeng..1996，82(5)475-479)。我国也用光滑拟球酵母发酵得到类似的结果(Li Y，Chen J，Lun SY，Rui XYAppl.Microbiol.Biotechnol.，2001，55680-685)。但是上述生产丙酮酸的方法均需在培养基中添加多种维生素和氨基酸，生产成本较高。
发明内容
我们选育了一株皮状丝孢酵母(Trichosporon cutaneum)9070，已于2002年6月27日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京，中关村，北一条13号)，保藏中心登记入册的编号其简称为CGMCC 0754，本发明的特点在于所分离得到的皮状丝孢酵母9070(CGMCC 0754)在不需添加维生素和氨基酸的简单培养基中，具有较高的发酵产丙酮酸的能力。
将皮状丝孢酵母9070接种于含有碳、氮源和K、Mg、Ca盐的液体培养基中。发酵培养基的组份为碳源(蔗糖和/或葡萄糖和/或糖蜜和/或淀粉)5％-20％，氮源(玉米浆和/或牛肉膏和/或酵母提取物和/或蛋白胨和/或豆饼粉和/或铵盐和/或尿素)1％-5％，KH2PO40.05％-0.5％，MgSO40.01％-0.1％，CaCO31％-5％。在24℃-37℃发酵1-4天，得到的发酵液中含丙酮酸最高可达43g/L。该发酵工艺条件粗放，原料价格低廉，适宜于大规模生产，具有良好的应用前景。
以下是几个实施例。
具体实施例方式
实施例一皮状丝孢酵母9070(CGMCC 0754)接种于装在250ml摇瓶中的30ml发酵培养基1，培养基组分为葡萄糖20％，蛋白胨5％，KH2PO40.5％，MgSO40.1％，CaCO35％。在30℃发酵3天后，离心分离菌体，得到的上清液测得含丙酮酸40.1g/L。
实施例二皮状丝孢酵母9070(CGMCC 0754)接种于装在250ml摇瓶中的25ml发酵培养基2，培养基组份为葡萄糖5％，牛肉膏5％，KH2PO40.1％，MgSO40.02％，CaCO31％。在24℃发酵1天后，取10ml发酵液接种于装在250ml摇瓶中的75ml发酵培养基3，培养基组份为淀粉水解糖15％，蛋白胨4％，KH2PO40.15％，MgSO40.07％，CaCO35％。在28℃发酵3天后，离心分离菌体，得到的上清液测得含丙酮酸42.3g/L。
实施例三皮状丝孢酵母9070(CGMCC 0754)接种于装在250ml摇瓶中的50ml发酵培养基4，培养基组份为糖密8％，玉米浆2％，KH2PO40.05％，MgSO40.01％，CaCO31％。在32℃发酵1天后，离心分离菌体，得到的上清液测得含丙酮酸32.8g/L。
实施例四皮状丝孢酵母9070(CGMCC 0754)接种于装在250ml摇瓶中的25ml发酵培养基5，培养基组份为蔗糖5％，豆饼粉1％，尿素1％，KH2PO40.1％，MgSO40.02％，CaCO31％。在37℃发酵1天后，发酵液接种于装在2000ml摇瓶中的300ml发酵培养基6，培养基组份为葡萄糖10％，酵母提取物1％，(NH4)2SO41％，KH2PO40.1％，MgSO40.05％，CaCO32％。在28℃发酵3天后，发酵液接种于装在5L发酵罐中的3000ml发酵培养基7，培养基组份为葡萄糖10％，蛋白胨3％，KH2PO40.1％，MgSO40.05％，CaCO34％。在30℃发酵2天后，离心分离菌体，得到的上清液测得含丙酮酸43.0g/L。
权利要求
1.一种利用酵母菌发酵生产丙酮酸的方法，该方法是选用皮状丝孢酵母(Trichosporon cutaneum)9070，保藏号为CGMCC 0754，在含有碳源(蔗糖和/或葡萄糖和/或糖蜜和/或淀粉)、氮源(玉米浆和/或牛肉膏和/或酵母提取物和/或蛋白胨和/或豆饼粉和/或铵盐和/或尿素)以及K、Mg、Ca盐的液体培养基中进行液体发酵生产丙酮酸的方法。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用的碳源的浓度范围为5％-20％，氮源的浓度范围为1％-5％。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，K盐为KH2PO4，浓度范围为0.05％-0.5％，Mg盐为MgSO4，浓度范围为0.01％-0.1％，Ca盐为CaCO3，浓度范围为1％-5％。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，利用CGMCC 0754酵母进行液体发酵生产丙酮酸时，发酵温度为24℃-37℃。发酵周期为1-4天。
全文摘要
丙酮酸是生物体糖代谢的重要中间代谢物，具有保健生理功能，并且是合成L－色氨酸、L－酪氨酸、L－多巴等产品的原料。本发明为一种用皮状丝孢酵母发酵葡萄糖生产丙酮酸的方法，在勿需添加维生素和氨基酸的简单培养基中可得到每升40克以上的丙酮酸，原料价格低廉，具有良好的应用前景。
文档编号C12R1/85GK1740330SQ20041005695
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月23日 优先权日2004年8月23日
发明者江宁, 王钦宏, 沈安, 贺鹏, 卢大军 申请人:中国科学院微生物研究所