专利名称：一种提高l-色氨酸提取收率的方法
一种提高L-色氨酸提取收率的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高L-色氨酸提取收率的方法，本发明属于 生化工程领域。
背景技术：
L-色氨酸又名(3-吲哚基丙氨酸，化学名L-2-氨基-3-吲哚基丙 酸，别名L-胰化蛋白氨基酸、L-氨基吲哚丙酸，分子式C H1202N2，相对分 子质量204.21。 L-色氨酸是人体和动物生命活动中八种必需的氨基酸之一， 它以游离态或结合态存在于生物体之中。对人和动物的生长发育、新陈代谢 起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等 方面。世界巿场L-色氨酸年需求量约为120万吨以上，而目前全世界只有一 万多吨的生产能力，且主要集中在日本、美国、中国、韩国等国家，因而L-色氨酸的市场前景巨大。
L-色氨酸的生产最早主要依靠蛋白质水解法和化学合成法，但是随着对
微生物法生产L-色氨酸研究的不断深入，微生物法已经走向实用并且处于主
导地位。微生物法又可分为直接发酵法、微生物转化法和酶法。目前，L-色
氨酸生产主要以发酵法生产为主，以微生物直接发酵法生产L-色氨酸，在国
外已形成一定规模的工业生产能力。该法具有原料成本低，来源广泛，产品
纯度高，反应条件温和等优点，易于工业化生产。
近年来，L-色氮酸作为必需氨基酸，价格一直较高，L-色氨酸更希望有 廉价高效的生产及提取方法，以便推进L-色氨酸的应用。和其他生物工程产 品一样，色氨酸工业生产也常常会受到生产成本的制约，而在生产成本的构 成中，分离提取等下游工程的成本占有相当的比例。因此，研究提高L-色氨 酸提取收率的方法具有重要的理论意义和实用价值。
目前，发酵液中L-色氨酸提取工艺为发酵液通过膜过滤得到过滤液，过滤液浓縮等点结晶得到L-色氨酸，总提取收率在45%-65%。因而，在L-色氨 酸发酵液中加入L-色氨酸防氧化保护剂亚硫酸或可溶性的亚硫酸盐，避免L-色氨酸在提取过程氧化，在发酵液中加入亚硫酸或可溶性的亚硫酸盐可以防 止提取中钙镁等金属离子的干扰，有利于L-色氨酸的提取，从而使得L-色氨 酸提取收率可提高至85%以上。
发明内容本发明根据发酵液中的L-色氨酸易氧化导致提取收率降低，在 L-色氨酸发酵液中加入一定量的L-色氨酸防氧化保护剂，使得L-色氨酸在发 酵液中性质稳定，又可以防止提取中钙镁等金属离子的干扰的原理，进而提 高了L-色氨酸的提取收率。此方法在不增加额外设备和人力投入的情况下， 实现了L-色氨酸提取收率的大幅提高，适合于工业化生产。 本发明的目的是通过如下技术方案实现的
本发明提供的一种提高L-色氨酸提取收率的方法，其特征在于，在现有 L-色氨酸发酵液中添加亚硫酸或可溶性的亚硫酸盐，可溶性的亚硫酸盐包括 亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾、亚硫酸铵等，使其在培养 基中的浓度为0.01 100g/L，优选0.1 50g/L，更优选l 20g/L。
本发明根据亚硫酸或可溶性的亚硫酸盐具有弱还原性，防止L-色氨酸在 提取过程中氧化，又可以防止提取中钙镁等金属离子的干扰，有利于色氨酸 的提取，进而提高L-色氨酸提取收率。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的说明，所举之例并不限制本发明的 保护范围 实施例l:
取5批L-色氨酸发酵液(含L-色氨酸为36.4g/L)各30L，调解其pH为7.0，分别加入亚硫酸氢钠0g、 50g、 150g、 400g、 700g，待亚硫酸氢钠完全溶解后， 加入微滤设备料罐进行过滤，微滤膜为分子截流量为50000MW金属膜，发酵 液过滤后得到L-色氨酸滤出液；滤出液采用旋转蒸发仪在小于75。C进行浓縮， 浓縮液出现L-色氨酸结晶时停止浓縮，浓縮液pH调解到5.89，进行低温等点 结晶，得到L-色氨酸粗品，通过计算，加入亚硫酸氢钠Og、 50g、 150g、 400g、 700g的发酵液L-色氨酸提取收率分别为55.3%、 68.9%、 82.9%、 85.6%、 85.7%。 实施例2:
取L-色氨酸发酵液(含L-色氨酸为36.4g/L) 65L，调解其pH为7.0，加入 亚硫酸氢钾650g，待亚硫酸氢钾完全溶解后，采用实施例l的方法对L-色氨酸 进行分离提取，得到L-色氨酸206.1g，提取收率为87.1%。
实施例3:
取L-色氨酸发酵液(含L-色氨酸为36.4g/L) 60L，调解其pH为7.0，加入 1.2。/。亚硫酸铵720g，待亚硫酸铵完全溶解后，采用实施例l的方法对L-色氨酸 进行分离提取，得到L-色氨酸187.8g，提取收率为86.0%。 实施例4:
取L-色氨酸发酵液(含L-色氨酸为36.4g/L) 60L，调解其pH为7.0，加入 1。/。亚硫酸钠600g，采用实施例l的方法对L-色氨酸进行分离提取，得到L-色 氨酸186.1g，提取收率为85.2%。
权利要求
1. 一种提高L-色氨酸提取收率的方法，其主要步骤为采用微生物发酵法获得L-色氨酸发酵液，在发酵液中加入L-色氨酸防氧化保护剂，避免色氨酸在提取过程氧化，又可以防止提取中钙镁等金属离子的干扰，其特征在于，在现有L-色氨酸发酵液中添加亚硫酸或可溶性的亚硫酸盐，使其在培养基中的浓度均为0.01～100g/L。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是可溶性的亚硫酸盐包括亚硫 酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾、亚硫酸铵等。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征是其中所说的亚硫酸或可溶性的亚硫酸盐的浓度为0.1 50 g/L。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征是其中所说的亚硫酸或可溶性的亚硫酸盐的浓度为l~20g/L。
全文摘要
一种提高L-色氨酸提取收率的方法。本发明涉及一种发酵法生产L-色氨酸提取工艺的改进方法。本发明根据发酵液中的L-色氨酸易氧化导致提取收率降低，在L-色氨酸发酵液中加入一定量的L-色氨酸防氧化保护剂，使得L-色氨酸在发酵液中性质稳定，又可以防止提取中钙镁等金属离子干扰的原理，进而提高了L-色氨酸的提取收率。
文档编号C12R1/00GK101509022SQ20091006828
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日 公开号200910068285.发明者刘淑云, 徐庆阳, 谢希贤, 宁 陈 申请人:天津科技大学 被以下专利引用 (1),