一種利用光滑球擬酵母菌產丙酮酸的方法
2023-10-07 09:33:49
專利名稱：一種利用光滑球擬酵母菌產丙酮酸的方法
技術領域：
本發明屬於發酵技術領域，具體涉及ー種利用光滑球擬酵母菌產丙酮酸的方法。
背景技術：
丙酮酸是酶法合成色氨酸和酪氨酸、L-多巴(醫學上用來治療帕金森氏病)，是氫化阿託酸的原料、こ烯系聚合物的起始劑、人工器官的合成原料，是合成L-半膚氨酸、L-亮氨酸、VB6和VB12的原料。同時丙酮酸還可以用來合成系列蛋白酶抑制劑、抗病毒劑、鎮靜劑、消炎鎮痛藥、抗病毒劑藥物等。丙酮酸的另ー個重要應用領域就是用作減肥劑。外界補充丙酮酸，通過刺激線粒體加速TCA循環，從而加速脂肪消耗達到減肥的目的。Virtual Musde雜誌中提到「Pittsburgh醫學中心附屬大學的科學家們說明飲食中添加含有丙酮酸鹽(通常為 鈉、鉀、鈣、鎂鹽)的補充劑，不僅可以增加脂肪的代謝高達48%，而且可以減少因低脂飲食造成的蛋白質流失」。近年來國外發達國家利用丙酮酸這一特性，以其鈣鹽作為減肥保健藥品。國外有關媒體己經報導，含有丙酮酸鈣的減肥藥已經風靡全球，成為減肥藥市場上的新寵。丙酮酸こ酯是農藥合成中難以替代的原料和中間體，它被廣泛應用於殺菌劑和除草劑的合成。溴代丙酮酸こ酯是高效殺菌劑噻菌靈的主要中間體，噻菌靈是ー種高效廣譜的內吸式殺菌劑，對植物有保護和治療作用，還可以控制倉儲水果、蔬菜的病害，廣泛用於柑橘、香蕉等多種水果蔬菜的防腐保鮮，我國衛生部也準許其作為食品添加劑使用。
發明內容
本發明提供了ー種利用光滑球擬酵母菌產丙酮酸的方法，通過對菌株培養條件的研究，確定了菌株最適的發酵培養條件10%的接種量，30 g/L葡萄糖，10 g/L蛋白腖，10mL/L玉米漿，2 g/L KH2PO4, pH為5. 6，並添加定量維生素，30°C培養，對光滑球擬酵母菌產丙酮酸最為有利。I. ー種利用光滑球擬酵母菌產丙酮酸的方法，通過對菌株培養條件的研究，確定了菌株最適的發酵培養條件。2.步驟I所述的最適的發酵培養條件為10%的接種量,30 g/L葡萄糖，10 g/L蛋白腖，10 mL/L玉米漿，2 g/L KH2PO4, pH為5. 6，並添加定量維生素，30°C培養。3.步驟I所述的定量維生素包括鹽酸硫胺素、煙酸、鹽酸吡哆醇或生物素。4.步驟I所述的最佳鹽酸硫胺素添加量為15 μ g/L。5.步驟I所述的最佳煙酸添加量為15 mg/L ο6.步驟I所述的最佳鹽酸吡哆醇添加量為2 mg/L ο7.步驟I所述的最佳生物素添加量為9 μ g/L。本發明的有益效果在於本發明使用光滑球擬酵母菌生產丙酮酸，通過對菌株培養條件的研究，確定菌株最適的發酵培養條件，提高光滑球擬酵母菌生產丙酮酸能力。
圖I鹽酸硫胺素對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響。圖2煙酸對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響。圖3鹽酸吡哆醇對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響。圖4生物素對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響。
具體實施例方式下面的實施例對本發明作詳細說明，但對本發明沒有限制。本專利所用的菌株為光滑球擬酵母菌(CCTCC M202019)，購買於CCTCC。
實施例I
本實施案例說明鹽酸硫胺素對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，為探討不同濃度鹽酸硫胺素對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，選擇不同濃度鹽酸硫胺素進行丙酮酸發酵，結果如圖I所示。結果見圖1，鹽酸硫胺素含量對菌體量、殘糖量和丙酮酸的積累量影響顯著。鹽酸硫胺素促進菌體生長，當濃度小於15 μ g/L時隨著鹽酸硫胺素濃度的増加，菌體量増加。此後菌體量不再隨著鹽酸硫胺素濃度的増加而增加，基本上保持不變。由此可見，15 μ g/L的鹽酸硫胺素是維持菌體充分生長的最低濃度。在缺乏鹽酸硫胺素的條件下，PDH酶活力的下降導致丙酮酸氧化脫羧受阻，使得丙酮酸得以積累。但是由於鹽酸硫胺素還是轉酮酶的輔因子，因此磷酸戊糖途徑也受到影響導致NADPH的合成速率降低，於是菌體増殖速度減慢，結果丙酮酸產率較高，但葡萄糖消耗速度非常慢。此現象說明，當鹽酸硫胺素濃度處於限定的範圍內(如在小於15 μ g/L的範圍內)時，酵解速度也受阻。實施例2
本實施案例說明煙酸對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，為探討不同濃度煙酸對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，選擇不同濃度煙酸進行丙酮酸發酵，結果如圖2所示。結果見圖2，在小於I mg/L的範圍內，增加煙酸含量顯著提高菌體量、降低殘糖量。繼續增加煙酸含量對菌體生長沒有多大影響，但是殘糖濃度卻不斷下降，說明煙酸有促進菌體利用葡萄糖的能力。煙酸對丙酮酸的積累影響不如鹽酸硫胺素顯著，推測煙酸的主要作用是加速菌體對葡萄糖的利用速度。而當煙酸添加量為15 mg/L時，丙酮酸產量最高。實施例3
本實施案例說明鹽酸吡哆醇對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，為探討不同濃度鹽酸吡哆醇對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，選擇不同濃度鹽酸吡哆醇進行丙酮酸發酵，結果如圖3所示。結果見圖3，發酵培養基中不加鹽酸毗哆醇吋，菌體濃度低、耗糖速度下降，丙酮酸產量低；當鹽酸毗哆醇濃度達O. 5 mg/L時，菌濃迅速増加，殘糖濃度迅速下降，丙酮酸產量大幅度提高。而在2 mg/L時，雖然菌濃有所降低，但是丙酮酸產量最大，因此選擇2 mg/L為最佳添加量。實施例4
本實施案例說明生物素對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，為探討不同濃度生物素對光滑球擬酵母菌產丙酮酸的影響，選擇不同濃度生物素進行丙酮酸發酵，結果如圖3所示。結果見圖4，在0-9 μ g/L範圍內生物素濃度顯著影響菌體生長、丙酮酸積累量和耗糖速度。低濃度的生物素降低了丙酮酸梭化酶的活力，導致菌體増殖速度減慢、葡萄糖消 耗速度降低和丙酮酸的產量下降。當生物素濃度為9 μ g/L時丙酮酸的產量最高，此後繼續增加生物素含量丙酮酸產量反而下降，說明過多的生物素増加了丙酮酸的消耗，推測可能是生物素激活了丙酮酸脫梭酶的活力，導致丙酮酸流向草酞こ酸的碳通量増加。與鹽酸硫胺素和煙酸相比，當供給9 μ g/L以上的生物素時，其濃度對丙酮酸發酵的影響不大。
權利要求
1.ー種利用光滑球擬酵母菌產丙酮酸的方法，其特徵在於，發酵培養條件為10%的接種量，30 g/L葡萄糖，10 g/L蛋白腖，10 mL/L玉米漿，2 g/L KH2PO4,pH為5. 6，並添加定量維生素，30°C培養。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在幹，定量維生素選自鹽酸硫胺素、煙酸、鹽酸吡哆醇或生物素。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，鹽酸硫胺素添加量為15μ g/L。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，煙酸添加量為15mg/L。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，鹽酸吡哆醇添加量為2mg/L。
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，生物素添加量為9μ g/L。
全文摘要
本發明提供了一種利用光滑球擬酵母菌產丙酮酸的方法，通過對菌株培養條件的研究，確定了菌株最適的發酵培養條件10%的接種量，30g/L葡萄糖，10g/L蛋白腖，10mL/L玉米漿，2g/LKH2PO4，pH為5.6，並添加定量維生素，30℃培養，對光滑球擬酵母菌產丙酮酸最為有利。
文檔編號C12P7/40GK102864178SQ20121031171
公開日2013年1月9日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者金雅新 申請人:太倉市茂通化建有限公司