本发明涉及微生物，具体为一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法。
背景技术：
1、γ-聚谷氨酸（γ-pga）是由l-谷氨酸与d-谷氨酸通过酰胺键连接而成的一种多聚氨基酸，具备水溶性、无毒性、可降解及高保水性等特性。γ-pga已在农业、化妆品、医药、环境治理等领域得到广泛应用。在农业领域，γ-pga可作为缓释剂，确保农业和肥料的充分利用，同时促进作物增产增收。在化妆品行业，γ-pga作为保湿剂滋养肌肤。此外，γ-pga还可作为药物载体应用于医药行业，以及作为金属离子螯合剂和絮凝剂在水体治理中发挥作用。
2、γ-pga可通过化学合成、酶法转化及微生物发酵合成。其中，微生物发酵法具有条件温和、生产周期短等优势，是目前工业化生产的唯一适宜方法。根据发酵培养基中是否需添加谷氨酸，将γ-pga产生菌分为谷氨酸依赖型和非谷氨酸依赖型。当前，γ-聚谷氨酸发酵生产研究主要采用谷氨酸依赖型菌株。相较于谷氨酸依赖型菌株，谷氨酸非依赖型菌株的研究和报道相对较少，主要因其γ-聚谷氨酸产量较低。然而，从发酵原料成本角度看，谷氨酸非依赖型菌株无需使用相对昂贵的谷氨酸或谷氨酸盐作为底物。因此，可作为谷氨酸依赖性聚谷氨酸生产工艺的备选方案。
3、为实现不依赖谷氨酸的聚谷氨酸生产方法，本发明特提出一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，旨在弥补现有技术缺陷。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，解决了现有技术中不依赖谷氨酸即可生产聚谷氨酸的问题，为聚谷氨酸的工业化生产提供了另一种思路。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，包括以下步骤：
3、s1.种子培养：
4、在这个步骤中，将菌株转移到液体种子培养基中，并在振荡条件下进行培养，培养时间为16-20小时，以确保菌株处于对数生长中期。对数生长期是微生物生长速度最快的阶段，此时细胞数量迅速增加，代谢活性也较高。
5、种子培养的目的是获得足够数量的健康活跃的菌株，以便后续的发酵过程能够高效进行，在种子培养阶段，菌株适应和适应培养基的条件，准备好进入发酵培养基并产生聚谷氨酸。
6、s2.接种发酵：
7、在这个步骤中，将s1步骤中培养的种子以5-10%的体积比例接种到发酵培养基中。发酵培养基包含适当的营养物质和条件，以促进菌株的生长和聚谷氨酸的产生。发酵的持续时间为24-48小时。
8、在发酵过程中，菌株会利用发酵培养基中的营养物质进行生长和代谢活动。通过合适的发酵条件，例如温度、ph值、通气量和搅拌速度的控制，可以优化聚谷氨酸的产量和质量。在发酵过程结束后，可以通过检测聚谷氨酸的含量来评估生产的效果。
9、这种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸生产方法的有益效果在于：
10、减少生产成本：不依赖谷氨酸作为原料，可以降低生产过程中的成本。
11、简化工艺流程：去除了谷氨酸的添加步骤，简化了生产工艺流程，提高了生产效率。
12、提高产品纯度：通过优化发酵条件和培养基的配方，可以提高聚谷氨酸的纯度和质量。
13、可持续性生产：减少对谷氨酸等外部资源的依赖，有利于可持续生产和资源利用。
14、优选的，所述液体种子培养基配方为：葡萄糖10g/l，酵母粉5g/l，蛋白胨5g/l，k2hpo40.5g/l，kh2po40.5g/l，mgso4·7h2o0.1g/l，ph7.2。
15、优选的，所述液体种子培养基在高温115℃下灭菌30分钟，高温灭菌可以有效地杀灭培养基中的微生物污染，以确保接种菌株的纯度和培养的无菌性。
16、优选的，所述发酵培养基配方为：碳源40-120g/l，氮源5-30g/l，kh2po4
17、1g/l，k2hpo41g/l，cacl20.2g/l。
18、优选的，所述发酵培养基的初始ph值为7.0-7.2。
19、优选的，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉和柠檬酸中的一种或几种的混合物。
20、优选的，所述氮源为蛋白胨、酵母粉和（nh4)2so4中的一种或几种的混合物。
21、优选的，所述种子培养的温度为30-37℃、振荡速度为150-200rpm。
22、优选的，所述接种发酵的温度在发酵过程中调节至40-50℃、ph在发酵过程中维持在6.0-7.0、通气量在发酵过程中维持在1.5-2.0vvm、搅拌速度在150-250rpm。
23、优选的，所述菌株为贝莱斯芽孢杆菌pg1-2，保藏单位为中国微生物菌种保藏中心，保藏日期为2018年05月02日，保藏编号为cgmccno.15718。
24、本发明提供了一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法。具备以下有益效果：
25、1、在传统生产方法中，聚谷氨酸的制备需依赖谷氨酸作为原料。然而，本发明所采用的菌株能够在无需谷氨酸的情况下合成聚谷氨酸，从而节省了谷氨酸的供应成本，降低了生产成本，为聚谷氨酸的工业化生产提供了另一种有益效果的思路。
26、2、通过优化培养条件和培养基，本发明能够提高聚谷氨酸的产量，精确控制温度、ph值、通气量和搅拌速度等参数，促进菌株的生长和代谢活性，从而提高聚谷氨酸的生产效率。
1.一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述液体种子培养基配方为：葡萄糖10g/l，酵母粉5g/l，蛋白胨5g/l，k2hpo40.5g/l，kh2po40.5g/l，mgso4·7h2o0.1g/l，ph7.2。
3.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述液体种子培养基在高温115℃下灭菌30分钟。
4.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基配方为：碳源40-120g/l，氮源5-30g/l，kh2po4
5.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述发酵培养基的初始ph值为7.0-7.2。
6.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉和柠檬酸中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述氮源为蛋白胨、酵母粉和（nh4)2so4中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述种子培养的温度为30-37℃、振荡速度为150-200rpm。
9.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述接种发酵的温度在发酵过程中调节至40-50℃、ph在发酵过程中维持在6.0-7.0、通气量在发酵过程中维持在1.5-2.0vvm、搅拌速度在150-250rpm。
10.根据权利要求1所述的一种不依赖谷氨酸的聚谷氨酸的生产方法，其特征在于，所述菌株为贝莱斯芽孢杆菌pg1-2，保藏单位为中国微生物菌种保藏中心，保藏日期为2018年05月02日，保藏编号为cgmccno.15718。
