[發明專利]酵母生物合成谷胱甘肽的方法

無效

• 申請號: 200810034804.8
• 申請日: 2008-03-18
• 公開（公告）號: CN101538600A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 趙波;趙文杰;陳雪;程晴華
• 申請（專利權）人: 上海醫藥工業研究院
• 主分類號: C12P21/02
• 分類號: C12P21/02;C12R1/72
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 徐雁漪;謝燕軍

技術領域

本發明涉及一種酵母(產朊假絲酵母Candida?utilis或××Saccharomycescerevisiae)生物合成谷胱甘肽的方法。

背景技術

谷胱甘肽(GSH)是一種由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽化合物，其在自然界中主要存在于酵母、動物肝臟、肌肉和血液中，一些植物如蔬菜、豆類、谷物、薯類和菇類也含有GSH。作為一種含巰基的多肽物質，GSH是一種重要的生化藥物，科學家們一直在研究它在各種生物體內的生理作用，以及在人體各種組織細胞中的含量和各種疾病與組織損傷的關系。

谷胱甘肽作為一種重要的生理活性物質，人們對其在臨床醫學、食品添加劑和運動營養學上的興趣將日益增長，且需求量不斷增加。臨床上在抗輻射、腫瘤、癌癥、氧中毒、衰老和協調內分泌的治療中效果明顯且無副作用。在食品加工業，作為一種抗氧化劑，谷胱甘肽具有增強食品營養價值和強化食品風味的功能。在體育運動領域，谷胱甘肽能夠提高體內血紅蛋白的含量，并保護紅細胞免遭氧化性破壞。因此，無論是在運動性貧血機理的探討，還是訓練過度的預防、運動性疲勞機理的探討，以及運動營養的補充方面GSH都備受人們關注。

目前，谷胱甘肽的生產方法主要有萃取法、化學合成法、發酵法等。谷胱甘肽的化學合成生產工藝已較成熟，但存在成本高、反應步驟多、反應時間長、操作復雜、環境污染等問題。發酵法生產谷胱甘肽方法簡單，成本低，污染小，是非常有前景的一種生產方法。目前，發酵法生產谷胱甘肽水平最高可達約2g/L。但由于國內外市場對于該產品的需求量很大，進一步開展發酵法生產谷胱甘肽的研究，提高谷胱甘肽菌種的發酵水平仍有很高的經濟應用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是進一步提高酵母生物合成谷胱甘肽的產量。

本發明方法按照本領域公知的酵母菌發酵方法進行，即將菌種在無菌條件下接入種子培養基中，培養至對數期后，接入發酵培養基中進行發酵。本發明人發現，在發酵過程中添加一定濃度的乳酸鹽可以進一步提高酵母生物合成谷胱甘肽的產量。

因此，本發明的目的是提供一種酵母生物合成谷胱甘肽的方法，包括在發酵過程中向培養基添加乳酸鹽的步驟。

所述乳酸鹽可包括但不限于乳酸鈉、乳酸亞鐵和乳酸鈣，最優地使用乳酸鈉；在培養液中該鹽濃度為1％～10％，最優的濃度為4％。當乳酸鹽的濃度低于1％或高于10％時，谷胱甘肽的產量將降低。

本發明的百分比指g/100ml。

本發明中，所述鹽的添加時間是一個重要的影響因素，添加時間為發酵周期的第10-25小時，優選為發酵周期的第15小時。當添加時間小于發酵的第10小時或大于發酵的第25小時時，谷胱甘肽的產量將降低。

發明中所說的培養基，通常含有碳源、氮源、維生素、和微量元素。

其中，本發明的碳源可包括但不限于葡萄糖、蔗糖及果糖等，最優地使用葡萄糖，在培養基中該碳源濃度為1％～10％，最優地濃度為4％；

本發明中，培養基中所含的維生素是由某些天然物質，如酵母粉、大豆蛋白胨及酵母抽提物等提供，最優地使用大豆蛋白胨，在反應液中該物質優選濃度為0.1％～1％，濃度太低或太高，谷胱甘肽的合成水平均會受到影響，本發明最優選其濃度在0.6％；

氮源可包括但不限于蛋白胨、尿素和硫酸銨等，最優的使用硫酸銨，其在反應液中的濃度一般為0.1～2％，最優濃度為1.2％；

磷源可包括但不限于KH₂PO₄，K₂HPO₄，(NH₄)₂HPO₄，(NH₄)H₂PO₄，在培養液中濃度為0％～1％，本發明中以不使用磷源為最優；

微量元素可包括但不限于硫酸銅，硫酸亞鐵，硫酸錳，硫酸鋅，其在反應液中的濃度一般為0.001～0.003％。

使用本發明方法進行谷胱甘肽的生物合成，其合成水平通常可穩定地提高20％以上。

具體實施方式

實施例1

菌種：Candida?utilis?YPD斜面培養基；

種子培養基：葡萄糖2％，酵母抽提物1％，蛋白胨1％

發酵培養基：葡萄糖4％，硫酸銨0.5％，酵母抽提物0.2％，磷酸二氫鉀0.02％，硫酸鎂0.02％，硫酸鋅0.0008％，硫酸銅0.0008％，半胱氨酸0.1％；

補料培養基：葡萄糖50％；