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本發(fā)明屬于氨基酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域:,具體涉及一種優(yōu)化的谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基。背景技術(shù)::谷氨酸,是一種酸性氨基酸。分子內(nèi)含兩個(gè)羧基,化學(xué)名稱為α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索遜1856年發(fā)現(xiàn)的,為無(wú)色晶體,有鮮味,微溶于水,而溶于鹽酸溶液,等電點(diǎn)。大量存在于谷類蛋白質(zhì)中,動(dòng)物腦中含量也較多。谷氨酸在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中占重要地位,參與動(dòng)物、植物和微生物中的許多重要化學(xué)反應(yīng)。谷氨酸鈉俗稱味精,是重要的鮮味劑,對(duì)香味具有增強(qiáng)作用。谷氨酸鈉***用于食品調(diào)味劑,既可單獨(dú)使用,又能與其它氨基酸等并用。用于食品內(nèi),有增香作用。在食品中濃度為,每人每天允許攝入量為0-120微克/千克(以谷氨酸計(jì))。在食品加工中一般用量為-。谷氨酸主要以微生物發(fā)酵制備而得,通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基,使得菌體增殖速率提高,可以提高氨基酸的產(chǎn)量?,F(xiàn)有技術(shù)對(duì)谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化進(jìn)行了大量的研究,例如文獻(xiàn)1“基于pb試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法對(duì)谷氨酸棒桿菌cnl021發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化,**釀造2014年”,通過(guò)**陡爬坡試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基組成進(jìn)行優(yōu)化,得到谷氨酸棒桿菌**適發(fā)酵培養(yǎng)基組,較未優(yōu)化培養(yǎng)基的發(fā)酵培養(yǎng)基產(chǎn)酸量提高了。MEM培養(yǎng)基提供了細(xì)胞生長(zhǎng)所需的基本環(huán)境。寧夏RPMI1640培養(yǎng)基
生產(chǎn)上一般采用冷水噴淋冷卻,冷卻到40-50℃后,輸送到預(yù)先已經(jīng)**過(guò)的罐內(nèi)。(四)、間歇**與連續(xù)**的比較1、歇**的***和缺點(diǎn)***是設(shè)備要求低,不需另外設(shè)置加熱、冷卻裝置;操作要求低,適于手動(dòng)操作,適合于小批量生產(chǎn)規(guī)模;適合于含有大量固體物質(zhì)的培養(yǎng)基的**。缺點(diǎn)是培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較多,**后培養(yǎng)基的質(zhì)量下降;需進(jìn)行反復(fù)的加熱和冷卻,能耗較高;不適合于大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程的**;發(fā)酵罐的利用率較低。2、連續(xù)**的***和缺點(diǎn)***是**溫度高,可減少培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失;操作條件恒定,**質(zhì)量穩(wěn)定;易于實(shí)現(xiàn)管道化和自控操作;避免了復(fù)的加熱和冷卻,提高了熱的利用率;發(fā)酵設(shè)備利用率高。缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備的要求高,需另外設(shè)置加熱、冷卻裝置;操作較麻煩;染菌的機(jī)會(huì)較多;不適合于含大量固體物料的**;對(duì)蒸汽的要求高。由此可見(jiàn),無(wú)論在理論上或者在實(shí)踐上,與間歇**過(guò)程相比,連續(xù)**的***十分明顯。因此,連續(xù)**越來(lái)越多地被用培養(yǎng)基的**。西藏基礎(chǔ)培養(yǎng)基代理商無(wú)酚紅培養(yǎng)基確保了細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
體外動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)需要大量谷氨酰胺,利用量常超過(guò)其他必須氨基酸利用量的總和。維生素是維持細(xì)胞生長(zhǎng)的生物活性物質(zhì),在細(xì)胞代謝中起調(diào)節(jié)及控制作用。維生素可分為水溶性和脂溶性兩類,水溶性維生素主要包括泛酸、維生素B12、葉酸、煙酰胺、吡哆醛、硫胺素、核黃素、維生素C、膽堿、肌醇等;脂溶性維生素主要包括維生素A、D、E、K等;有的培養(yǎng)液中還直接采用ATP和輔酶A;大部分培養(yǎng)基中還有生物素。許多維生素參與構(gòu)成各種酶的活性基團(tuán)的成分,沒(méi)有它們,酶便沒(méi)有活性,代謝活動(dòng)將無(wú)法進(jìn)行。比如,泛酸可以在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)變成?;d體蛋白和輔酶(如輔酶A),參與糖類、脂類和蛋白質(zhì)代謝中的催化反應(yīng);維生素B12則在細(xì)胞內(nèi)參與葉酸的合成和脂肪酸的合成等。不同配方的細(xì)胞培養(yǎng)基中維生素的濃度有較大差異。例如,DMEM培養(yǎng)基中維生素的含量約為MEM培養(yǎng)基的兩倍,其原因是一方面不同種類維生素的作用不同,另一方面不同種類的細(xì)胞對(duì)維生素的需求也可能有較大差異,相應(yīng)細(xì)胞培養(yǎng)基的配方中維生素的含量也可能不同。無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞維持生命活動(dòng)所不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分,主要有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO43—、SO42—、HCO3-等,主要作用為維持細(xì)胞培養(yǎng)液滲透壓平衡。
文獻(xiàn)2“混合硝酸稀土對(duì)谷氨酸產(chǎn)生菌的影響,氨基酸雜志”發(fā)現(xiàn),在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加一定量的稀土元素,能夠提高谷氨酸的產(chǎn)量。申請(qǐng)人之前的**技術(shù)“一種谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基制備方法”,在常規(guī)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),通過(guò)添加菌體蛋白浸膏來(lái)替代酵母膏氮源,不但節(jié)約了成本,還能提高氨基酸發(fā)酵產(chǎn)率,一舉兩得。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在已有發(fā)酵培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,申請(qǐng)人針對(duì)微生物發(fā)酵的特點(diǎn),繼續(xù)進(jìn)行了改進(jìn),以提高發(fā)酵效率,據(jù)此,提出了一種優(yōu)化的谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種優(yōu)化的谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基,其包括發(fā)酵培養(yǎng)基a和發(fā)酵培養(yǎng)基b;所述發(fā)酵培養(yǎng)基a首先添加,然后間隔12h以上添加發(fā)酵培養(yǎng)基b。進(jìn)一步地,所述發(fā)酵培養(yǎng)基a的制備方法為:取各原料:葡萄糖,酵母浸膏,k2hpo4,mgso4·7h2o,2-羥基乙胺,cecl3,mnso4·h2o,feso4·7h2o,vb1,生物素;將各原料攪拌均勻后,調(diào)節(jié)ph,**,制得發(fā)酵培養(yǎng)基a。進(jìn)一步地,所述發(fā)酵培養(yǎng)基b的制備方法為:取各原料:琥珀酸,尿素,殼聚糖;將各原料攪拌均勻后,調(diào)節(jié)ph,**,制得發(fā)酵培養(yǎng)基b。推薦地,所述發(fā)酵培養(yǎng)基a的制備方法為:取各原料:葡萄糖50-100g/l,酵母浸膏10-30g/l,k2hpo41-5g/l。RPMI1640培養(yǎng)基能夠維持細(xì)胞的代謝活性。
3)培養(yǎng)方法:將配制的1/2cs生長(zhǎng)培養(yǎng)基分裝于長(zhǎng)、寬、高9cm的耐高溫培養(yǎng)盒中,用移液槍吸取帶有無(wú)菌水的無(wú)菌種子,吹打在無(wú)菌濾紙上,用無(wú)菌尖頭鑷子將種子均勻點(diǎn)播在培養(yǎng)基上;于溫度22-24℃、濕度50-70%、光照強(qiáng)度1500-2000lux、光照和黑暗交替(光照時(shí)間16h、黑暗時(shí)間8h)條件下培養(yǎng)。(4)1/2cs生長(zhǎng)培養(yǎng)基的培養(yǎng)結(jié)果為:哥倫比亞型擬南芥種子在1/2cs生長(zhǎng)培養(yǎng)基上的萌發(fā)率為100%,培養(yǎng)16d的幼苗,表現(xiàn)為植株健壯,蓮座葉均已伸展,葉色濃綠,根系發(fā)達(dá)、平均主根長(zhǎng)為。如圖1所示。對(duì)比培養(yǎng)例1:將1/2cs基本培養(yǎng)基替換為1/2ms基本培養(yǎng)基,其余完全同培養(yǎng)實(shí)例1,1/2ms基本培養(yǎng)基的成分及用量如表1所示。1/2ms生長(zhǎng)培養(yǎng)基的培養(yǎng)結(jié)果為:哥倫比亞型擬南芥種子在1/2ms生長(zhǎng)培養(yǎng)基上的萌發(fā)率為100%,培養(yǎng)16d的幼苗,表現(xiàn)為植株健壯,蓮座葉部分伸展,葉色濃綠,根系發(fā)達(dá)、平均主根長(zhǎng)為。如圖1所示。培養(yǎng)實(shí)例1和對(duì)比培養(yǎng)例1的培養(yǎng)結(jié)果比較:哥倫比亞型擬南芥在1/2cs生長(zhǎng)培養(yǎng)基和1/2ms生長(zhǎng)培養(yǎng)基上的萌發(fā)率均為100%;在相同條件下培養(yǎng)16d時(shí),與1/2ms生長(zhǎng)培養(yǎng)基相比,1/2cs生長(zhǎng)培養(yǎng)基中的幼苗長(zhǎng)勢(shì)更佳,主要表現(xiàn)為蓮座葉長(zhǎng)勢(shì)更好、根系更為發(fā)達(dá)。如圖1所示。無(wú)酚紅培養(yǎng)基確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。寧夏RPMI1640培養(yǎng)基
無(wú)血清培養(yǎng)基提供了純凈的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境。寧夏RPMI1640培養(yǎng)基
才能滿足新細(xì)胞合成、細(xì)胞代謝等生化反應(yīng)所需要的物質(zhì)和能量。細(xì)胞培養(yǎng)基的主要成份是水、氨基酸、維生素、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽和其它一些輔助營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等。此外,還可能含有血清、血清替代成分、pH指示劑等。水是細(xì)胞的主要成份,也是細(xì)胞賴以生存的主要環(huán)境。細(xì)胞培養(yǎng)液中90%以上的成份是水。細(xì)胞對(duì)水的品質(zhì)非常敏感,水的品質(zhì)將直接影響細(xì)胞培養(yǎng)的效果。而水中通常含有重金屬、氯、磷、有機(jī)物、熱原等污染物,細(xì)胞培養(yǎng)用水須經(jīng)過(guò)純化,品質(zhì)應(yīng)符合***典注射用水標(biāo)準(zhǔn)或者超純水的標(biāo)準(zhǔn)。能源和碳源是用于維持細(xì)胞生命和支持細(xì)胞生長(zhǎng),主要包括糖、糖酵解的產(chǎn)物和谷氨酰胺,其他氨基酸是次要的能源和碳源物質(zhì)。細(xì)胞能夠利用的糖類主要是六碳糖,目前大多體外培養(yǎng)時(shí)選取葡萄糖作為細(xì)胞的主要碳源和能量來(lái)源,因此細(xì)胞培養(yǎng)基中基本都含有葡萄糖,含量一般為5~25mmol/L。在葡萄糖濃度較高時(shí),細(xì)胞主要通過(guò)擴(kuò)散作用吸收葡萄糖,細(xì)胞膜內(nèi)外的葡萄糖濃度梯度是細(xì)胞吸收葡萄糖的動(dòng)力;在葡萄糖濃度較低時(shí),主要由鈉離子推動(dòng)的高親和性轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程使細(xì)胞攝取葡萄糖。葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后參與糖酵解、核酸代謝、糖原合成、能量代謝以及一些氨基酸的合成。與體內(nèi)的能量供應(yīng)途徑不同。寧夏RPMI1640培養(yǎng)基
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