[發明專利]一種釀酒酵母及其補料分批發酵生產S-腺苷甲硫氨酸的工藝

有效

• 申請號: 201210060775.9
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102676409A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 楊文革;胡永紅;唐容容
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12P19/40;C12R1/865
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術領域

本發明屬于發酵工程技術領域，具體涉及一種釀酒酵母及其補料分批發酵生產S-腺苷甲硫氨酸的工藝。

背景技術

S-腺苷甲硫氨酸(SAM)，是甲硫氨酸的一種有機四價硫形式(金屬硫)的磺酞化合物，被稱為“活性甲硫氨酸”。SAM是廣泛存在于生物體內的一種重要代謝中間體，它主要作為三種代謝途徑的前體：轉甲基作用和轉硫基作用、轉氨丙基作用，其結構是1952年由意大利科學家Cantoni所發現的一種能改善細胞代謝的生理活性物質，主要參與體內激素、神經遞質、核酸、蛋白質和磷脂的生物合成和代謝以及抗氧化劑谷胱甘肽的形成，與體內各種解毒過程關系密切，是維護細胞膜正常功能、人體正常代謝和健康不可缺少的重要生命物質。

SAM是最具市場潛力的營養強化劑之一。1990年《美國營養補充品健康及教育法》通過以后，這部法令允許使用和分配SAM做為一種可于柜臺出售的食物添加劑，并于當年通過了美國FDA隨機雙盲法驗證。FDA批準以SAM為名稱作為抗抑郁，保肝護肝，治療關節炎等為主要作用的食品補劑上市，迅速成為美國最暢銷的保健品之一，現已經成為風行歐美的高檔特殊膳食補劑產品。SAM還是一種有效的治療抑郁癥的物質，可以作為抗抑郁劑來治療輕微的抑郁狀態和預防抑郁癥，防止膽汁積淤；預防慢性活動性肝炎以及其他因素而造成的肝損傷。預防由于缺氧而造成的神經細胞壞死即缺氧癥；促進神經細胞和神經纖維的組織再生。預防心臟疾病、癌癥以及其他疾病的發生。SAM具有顯著的治療和保健功效，副作用小，而且人們日常的飲食不能提供SAM，所以在我國必將有巨大的應用研究前景。

國內至今未能實現SAM的工業化發酵生產，本發明利用釀酒酵母可以通過細胞代謝積累SAM的特點，通過對該菌株的發酵過程補充添加一定量的碳源和甲硫氨酸，促進便能夠在細胞內催化ATP與L-甲硫氨酸反應，可在細胞內大量積累SAM，為SAM的工業化生產提供借鑒。

發明內容

本發明的目的在于提出一種釀酒酵母，本發明的另一目的是利用該釀酒酵母補料分批發酵生產S-腺苷甲硫氨酸的工藝，提高發酵單位和產量，以降低S-腺苷甲硫氨酸的生產成本。其主要是通過補充碳源及添加維生素、無機鹽及氨基酸等小分子物質對釀酒酵母的代謝網絡進行擾動，強化S-腺苷甲硫氨酸的生成途徑，使其產量得到大幅度提高。

本發明的技術方案為：一種酵母，其分類命名為釀酒酵母，菌種的拉丁學名是Saccharomyces?cerevisiae，參據的微生物為：NJYHWG?71082，保藏日期是2012年2月27日，保藏中心登記入冊編號是CGMCC?No.5815。

一種利用如權利要求1所述的釀酒酵母發酵生產S-腺苷甲硫氨酸的工藝，其具體步驟如下：將釀酒酵母CGMCC?No.5815接種于固體培養基中，該固體培養基組分為：葡萄糖50～70g/L，酵母浸膏3～8g/L，瓊脂15～20g/L；在28～35℃的條件下培養18～24h；選取一個菌落，挑取菌體，接入裝有種子液的培養基的錐形瓶中瓶培養；種子液培養基組分：葡萄糖：30～50g/L，蛋白胨10～20g/L，酵母浸膏5～8g/L，pH控制在6.0～7.5；調節轉速120～200rpm，28～35℃培養18～24h得種子液；取發酵培養基體積5～20％的種子液培養基接入滅菌后裝有發酵培養基的發酵罐中進行發酵培養；發酵培養基組分：葡萄糖：40～80g/L，酵母浸膏2～8g/L，無機鹽0.465～1.73g/L，維生素0.1～0.3g/L，氨基酸1～10g/L，pH保持在6.0～7.5；在發酵過程中進行補料添加葡萄糖和甲硫氨酸，使葡萄糖濃度保持在50～70g/L，甲硫氨酸濃度保持在6～10g/L；控制溫度、通氣量和轉速，發酵培養40～60h得發酵液。

優選所述的無機鹽組成為：NaH₂PO₄：0.2～0.8g/L、Na₂HPO₄：0.2～0.8g/L、MgSO₄·7H₂O：0.05～0.1g/L、FeSO₄·7H₂O：0.005～0.01g/L、CaCl₂：0.005～0.01g/L、MnCl₂：0.005～0.01g/L。

在種子液培養基和發酵培養基配制時，用氨水或氫氧化鈉調節pH，使其保持在6.0～7.5。