[發明專利]化合物在生物合成核酸以增加細菌培養物的產率中的應用

無效

• 申請號: 200680007208.X
• 申請日: 2006-01-05
• 公開（公告）號: CN101137745A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 羅格·溫德爾·克林格拉姆;尼爾斯·馬丁·索羅森;克里斯蒂·加里格斯;馬丁·B.·皮德森;蘇珊娜·格恩
• 申請（專利權）人: 科·漢森有限公司
• 主分類號: C12N1/38
• 分類號: C12N1/38;A23C19/032;C12N1/20
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉淑敏

技術領域

本發明涉及微生物引子培養物。更具體的，本發明提供了乳酸菌(LAB)引子培養物的制備方法，其中，乳酸菌被接種到含有至少一種產率增加劑的培養介質中培養，該產率增加劑是選自由一種或多種用于核酸的生物合成中的化合物或其一種或多種衍生物組成的組。該引子培養物可用于食品、飼料和醫藥制品的制造中。

背景技術

微生物培養物被廣泛用于食品、飼料和醫藥工業，用以生產發酵制品，包括絕大多數奶制品，例如奶酪、酸奶和黃油，以及還包括肉類、焙烤、酒或蔬菜制品中。另外，微生物培養物還被用于產生蛋白質，包括酶和多種有用的化合物。這些微生物培養物通常被稱作引子培養物，并在工業化繁殖工廠中被生產和分發到發酵產業，如乳制品工廠中，其中，引子培養物被用于它們的生產過程。乳酸菌培養物尤其被廣泛用作引子培養物。

這里所用的術語“乳酸菌”(LAB)是指由革蘭氏陽性、微嗜氧菌或厭氧菌，其對糖進行發酵，所產生的酸中包括乳酸(為主要產生的酸)、醋酸和丙酸。工業上最為有用的乳酸菌是屬于乳球菌屬(Lactococcus?species(spp.))、鏈球菌屬(Streptococcus?spp.)、乳酸桿菌屬(Lactobacillus?spp.)、明串珠菌屬(Leuconostocspp.)、乳酸片球菌屬(Pediococcus?spp.)、短桿菌屬(Brevibacterium?spp.)、腸球菌(Enterococcus?spp.)和丙酸菌屬(Propionibacterium?spp.)中的乳酸菌。此外，屬于嚴格厭氧菌群的產乳酸的菌中的雙歧桿菌(bifidobacteria)，即雙歧桿菌屬，其常被單獨用作食物引子培養物或與乳酸菌結合使用，通常被包括在乳酸菌組中。甚至是某些葡萄球菌(例如，肉葡萄球菌(S.carnosus)、馬胃葡萄球菌(S.equorum)、松鼠葡萄球菌(S.sciuri)、小牛葡萄球菌(S.vitulinus)、木糖葡萄球菌(S.xylosus))屬中的細菌也被稱為LAB(Mogensen等(2002)Bulletin?ofthe?IDF?No.377，10-19)。

LAB引子培養物的生產涉及將適當數量的LAB細胞接種到特異性的發酵介質中，在適當的發酵條件下進行繁殖。在工業化生產中，需竭力做到在發酵過程結束時獲得高濃度的繁殖的細胞。這就對支持細胞生長以獲得期望的高的生物質量產率的發酵條件和發酵介質產生較高要求。

液體介質在600nm的光學密度(OD600)是一種評價培養物樣品中細菌細胞密度的精確方法。術語“高光學密度條件”是指在發酵過程結束時，繁殖的細胞濃度高達OD600為10或以上的發酵。

為了降低生產成本，工業化的發酵通常使用復雜的不明確的發酵介質進行。這樣的介質的主要成分可以是酵母提取物、玉米淀粉、乳清蛋白質或其它基于乳汁的介質，它們都具有復雜的成分。對于選擇的發酵而言，是使用通常由純的化學物質制成的化學成分來確定的介質。純的化學物質，例如特異性的能量源或碳源，也通常被添加到復合發酵介質中用于特異性的用途。無論在哪種情況下，對微生物細胞的存活能力而言發酵介質的組合物可能是最優化的，但對于獲得高的微生物的生物質量產率而言就不一定是最優化的。

多數細胞生長所需的化合物，是需要消耗能量以提供細胞生產。這通常需要通過表達編碼相應生物合成的酶的基因。這些酶的合成需要氨基酸和能量。由于必須合成相對更多的酶來生長，這樣就對細胞施加了“蛋白質負擔”。由于形成細胞成分所需的前體必須從其它途徑獲得，這又給細胞帶來了額外的負擔。

在核酸生物合成中所用到的一些化合物被發現是用于所謂的冷凍保護劑，以及減少冷凍和解凍過程中對活細胞的存活性帶來的破壞性影響。WO

00/39281描述了在DNA的生物合成中，使用肌苷酸鹽(IMP)和其它化合物來穩定儲存中的液體引子培養物的代謝活性。

已知的是LAB具有復雜的生長因子需要，且在DNA和/或RNA的生物合成中涉及的化合物在具有確定了化學組成的介質中激發LAB的生長。但是，一些報道顯示，盡管添加這些化合物產生了較短的停滯期或較高的初始生長速率，但卻沒有或僅略微提高產率(Klistrup(2005)FEMS?Microbiol?Rev.29，555-590；Nygaard(1951)J?Bact61，497-505；Weinman(1964)J?Bact87，263-269)。添加涉及在DNA生物合成中的化合物甚至可能抑制產率(Weinman(1964)J?Bact87，263-269)。