[發明專利]一種粘紅酵母菌用于生產一種泛醌的方法

無效

• 申請號: 200910084915.4
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101619330A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 袁其朋;申曉林;陳長京;孫新曉
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C12P7/66
• 分類號: C12P7/66;C12R1/645
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 萍

技術領域

本發明涉及一種粘紅酵母菌用于生產輔酶Q₁₀的方法，屬于微生物領域。

背景技術

輔酶Q₁₀(Ubiquinone-10，Coenzyme?Q₁₀，CoQ₁₀)又稱泛醌。其分子式為C₅₉H₉₀O₄，相對分子量863.4，是一種脂溶性醌類化合物，化學名稱為2，3-二甲氧基-5-甲-6-癸異戊烯基苯醌。輔酶Q₁₀在室溫下為黃色或橙黃色結晶性粉末，熔點49℃，無臭無味。由于具有長的類戊二烯側鏈，因此易溶于氯仿、苯、四氯化碳，溶于丙酮、石油醚及其乙醚，不溶于水和甲醇。見光易分解成紅色物質，對溫度和濕度較穩定。結構式如下所示：

輔酶Q₁₀結構式

輔酶Q₁₀是人體血液中必需的物質，在人體細胞內與線粒體內膜結合，是呼吸鏈中重要的遞氫體。它是細胞自身產生的天然抗氧化劑，與網狀內皮組織系統有關，能使機體免疫力提高。正因為它具有多方面的生理活性，因此，是一種良好的生化藥物。輔酶Q₁₀具有抗氧化、消除自由基、提高機體免疫力、抗衰老等功能，廣泛應用于各類心臟病、糖尿病、癌癥、急慢性肝炎、帕金森癥等疾病的治療。常用作輔助藥物，食品添加劑或用于化妝品領域。另外，因為輔酶Q₁₀可以激活細胞呼吸，在細胞能量轉換中具有重要作用，常作為人體或運動員等的體能增強劑。作為一種代謝激活劑，輔酶Q₁₀能激活細胞呼吸、加速產生三磷酸腺苷(ATP)。它是細胞自身產生的天然抗氧劑，能抑制線粒體的過氧化，保護生物膜結構完整性，對免疫有特殊的增強作用。可用于醫治急慢性病毒性肝炎。輔酶Q₁₀的另一生物化學作用能改善男性不育癥狀，不育男性通過服用輔酶Q₁₀，能顯著增強與男性生育作用有關的物質性能；因為輔酶Q₁₀與人體代謝碳水化合物密切相關，因此在治療糖尿病方面可能有效，輔酶Q₁₀的缺乏將影響人體胰腺中胰島素的合成，從而影響血糖濃度和糖代謝，對于糖尿病病人來說會削弱人體中輔酶Q₁₀的含量。

目前，輔酶Q₁₀的生產方法共有4種：動植物組織提取法、化學合成法、植物細胞培養法、微生物發酵法。

(1)從動植物中提取輔酶Q₁₀的研究方面。主要是從煙葉、大豆或動物內臟中進行分離和提取；輔酶Q₁₀從植物中提取方法主要有皂化法，溶劑萃取法，吸附層析法等，提取法制備工藝較簡單，但提取成本高，且受原料及季節性等限制，不適合于現代化生產。除采用天然的植物外，從植物組織中獲得輔酶Q₁₀還可以采用植物細胞培養法。細胞懸浮培養物中輔酶Q₁₀最高含量達189μg/g(以干細胞計)。

(2)輔酶Q₁₀的有機合成。輔酶Q₁₀的化學合成需要3個關鍵步驟：首先是合成母核化合物(2，3-二甲氧基-5-甲基-1，4-苯酮或氫酮)，然后一般采用茄尼醇為出發原料，合成出具有立體選擇性的多戊烯醇或其鹵化物，最后進行兩者的縮合。無論是側鏈引入還是側鏈延長方式，都需要對母核化合物進行基團保護，還要考慮產物的構型問題，合成過程復雜，對催化劑要求高，反應條件苛刻，總體產率不高。影響產業化進程。

(3)微生物發酵法生產輔酶Q₁₀。該法不受原料、季節等條件限制，可實現規模化生產。應用微生物發酵法生產，其發酵液中輔酶Q₁₀含量達到770mg/L。微生物發酵法合成的輔酶Q₁₀成本低、無光學異構體，生物學活性高，且該方法具有不受原料限制，分離過程相對簡單，不存在手性問題等優點，成為最有潛力的輔酶Q₁₀生產方法。