本发明属于微生物，涉及一种基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法。
背景技术：
1、单细胞蛋白（英文名称：single cell protein；简称：scp），也叫微生物蛋白，是一种以微生物的细胞为主要成分、富含蛋白质的混合物。scp作为一种新型饲料蛋白质资源，具有营养价值较高、生产原料价格低廉、不占用较多耕地与水源、能够工业化大规模生产等优点，是替代蛋白质饲料方面的研究热点。
2、scp按照生产菌种类的不同，可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等，因此，细菌的代谢多样性使scp能够从各种基质中产生。氢氧化细菌（英文名称：hydrogen-oxidizingbacteria；简称：hob）是一类以氢气、氧气和二氧化碳进行代谢的细菌的总称，这类细菌一般以氢气作为电子供体，以氧气作为电子受体，以二氧化碳作为碳源，同时利用n、p等多种无机元素，通过细胞膜上的氢化酶将氢气变成质子。变成的质子中，约有60%的质子与氧气结合生成水，产生atp（英文全称：adenosine triphosphate；中文名称：腺嘌呤核苷三磷酸）；另外40%的质子通过溶解性氢化酶的作用被传递到二氧化碳固定系统，以用于生产生物塑料或者合成植物促生剂和蛋白等代谢。
3、现阶段，hob生产scp大都是在ph为6.8-7.5的中性环境中进行，并且认为高ph环境中不利于hob的生长和scp的生产。因此，至今还未有在培养基初始ph为碱性的条件下培养hob高效生产scp的技术。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，以解决现有hob无法在培养基初始ph为碱性条件下生产scp的问题，同时实现比在培养基初始ph为中性条件下更好的scp生产效果。
2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
3、本申请提供一种在碱性环境中促进氢氧化细菌生产单细胞蛋白的方法。该方法的主要思路为：配制初始ph值大于8.5的培养基，接种氢氧化细菌菌体后，向培养基中通入二氧化碳，以优化氢氧化细菌生长及生产scp的酸碱度和碳源供给形式。当二氧化碳溶解到培养基中后，可以将培养基的ph调低至7-8，以利于氢氧化细菌生长及生产scp。
4、具体的，本申请提供的在碱性环境中促进氢氧化细菌生产单细胞蛋白的方法包括：
5、s01：以磷酸缓冲盐、氨氮、mgso4·7h2o、cacl2·2h2o、mncl2·4h2o、nh4vo3、柠檬酸铁铵、微量元素溶液和维生素溶液配置ph值大于8.5的培养基。
6、以在培养基中的浓度为计，将20-100mmol磷酸缓冲盐、2-6g/l氨氮、0.500g/lmgso4·7h2o、0.010g/l cacl2·2h2o、0.005g/l mncl2·4h2o、0.004g/l nh4vo3、0.050g/l柠檬酸铁铵、5ml/l微量元素溶液和5ml/l维生素溶液混合，配制形成ph值大于8.5的培养基。较为优选的，培养基的ph值为8.5-11。
7、在本申请中，磷酸缓冲盐以磷酸氢二盐或磷酸二氢盐配置。
8、微量元素溶液的制备原料按照浓度包括：0.1g/l znso4‧7h2o、0.03g/l mncl2‧4h2o、0.3g/l h3bo3、0.2g/l cocl2‧6h2o、0.01g/l cucl2‧2h2o、0.02g/l nicl2‧6h2o和0.03g/l na2moo4‧6h2o。
9、维生素溶液的制备原料按照浓度包括：0.1g/l核黄素、0.5g/l硫胺素、0.5g/l烟酸、0.5g/l维生素b6、0.5g/l泛酸钙、1mg/l生物素、2mg/l叶酸和10mg/l维生素b12。
10、s02：将氢氧化细菌菌液接种到所述培养基中，抽真空后向所述培养基中通入混合气体，培养后得到含单细胞蛋白的菌液；其中，所述混合气体为h2、co2和o2的混合气体，co2占混合气体总体积的含量≥10%，且co2与所述培养基的体积比≥1:10。
11、将氢氧化细菌菌液接种到培养基中，其中，氢氧化细菌菌液和培养基的接种体积比为1:20-1:500。使用真空泵将培养基抽真空后，通入h2、co2和o2形成的混合气体，培养一段时间后得到含单细胞蛋白的菌液。其中，co2占混合气体总体积的含量大于10%，且co2与所述培养基的体积比≥1:10。混合气体与培养基的体积比大于10:1，h2和o2的体积比为14:1-7:2。培养过程中，不断补充混合气体，其中，混合气体的补充频率为2次/天。
12、本发明具有以下有益效果：
13、本发明提供了一种基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，该方法在配制初始ph值大于8.5的培养基，接种氢氧化细菌菌体后，向培养基中通入二氧化碳，以优化氢氧化细菌生长及生产scp的酸碱度和碳源供给形式。当二氧化碳溶解到培养基中后，可以将培养基的ph调低至7-8，以利于氢氧化细菌生长及生产scp。相比于传统在中性ph条件下培养氢氧化细菌的方法，本申请提供的方法能够在培养后期促进氢氧化细菌生长，同时scp干重提高50%以上，细胞中的蛋白含量提高10%左右，总体蛋白产量提高67%以上，明显优于现有直接在中性ph下生产单细胞蛋白的方法。另外，本申请提供的方法能更有效的利用氮源，而且还具有产量高、技术简单、容易控制等优点。
1.一种基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，所述氢氧化细菌菌液和所述培养基的接种体积比为1:20-1:500。
3.根据权利要求1所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，所述混合气体与所述培养基的体积比大于10:1。
4.根据权利要求1所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，h2和o2的体积比为14:1-7:2。
5.根据权利要求1所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，所述培养基的ph值为8.5-11。
6.根据权利要求1所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，以在培养基中的浓度为计，所述培养基的制备原料包括：20-100mmol磷酸缓冲盐、2-6g/l氨氮、0.500g/l mgso4·7h2o、0.010g/l cacl2·2h2o、0.005g/l mncl2·4h2o、0.004g/l nh4vo3、0.050g/l柠檬酸铁铵、5ml/l微量元素溶液和5ml/l维生素溶液。
7.根据权利要求1或2所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，以磷酸氢二盐或磷酸二氢盐配置磷酸缓冲液，可使用naoh调至碱性ph。
8.根据权利要求1或2所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，所述微量元素溶液的制备原料按照浓度包括：0.1g/l znso4‧7h2o、0.03g/l mncl2‧4h2o、0.3g/lh3bo3、0.2g/l cocl2‧6h2o、0.01g/l cucl2‧2h2o、0.02g/l nicl2‧6h2o和0.03g/l na2moo4‧6h2o。
9.根据权利要求1或2所述的基于碱性环境生产单细胞蛋白的方法，其特征在于，所述维生素溶液的制备原料按照浓度包括：0.1g/l核黄素、0.5g/l硫胺素、0.5g/l烟酸、0.5g/l维生素b6、0.5g/l泛酸钙、1mg/l生物素、2mg/l叶酸和10mg/l维生素b12。
