[發(fā)明專利]一種在發(fā)酵過程中外源添加代謝產(chǎn)物提高透明質(zhì)酸產(chǎn)量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710155839.6
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106893749B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鑫;朱麗雅;勇強;賴晨歡;歐陽水平
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: C12P19/26
• 分類號: C12P19/26;C12R1/46
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

本發(fā)明公開了一種在發(fā)酵過程中外源添加代謝產(chǎn)物提高透明質(zhì)酸產(chǎn)量的方法，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸過程中，額外添加乳酸和/或乙酸。本發(fā)明方法通過外源添加代謝產(chǎn)物，刺激微生物生產(chǎn)透明質(zhì)酸，提高透明質(zhì)酸產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸的方法。在發(fā)酵過程中外源添加微生物的代謝產(chǎn)物，刺激微生物生產(chǎn)透明質(zhì)酸，從而提高透明質(zhì)酸產(chǎn)量的方法。

背景技術(shù)

透明質(zhì)酸(簡稱HA)，又稱玻璃酸。是一種以N-乙酰氨基葡萄糖和β-D-葡萄糖醛酸作為雙糖單位聚合而成的，呈酸性的高分子粘多糖。透明質(zhì)酸的分子量在幾十萬到幾百萬之間。透明質(zhì)酸一般是白色的無定型固體，無色無味，有強吸濕性，極易溶于水，不溶于有機溶劑。透明質(zhì)酸在空間上形成200nm的剛性螺旋柱形，柱的內(nèi)側(cè)由于羥基產(chǎn)生強烈親水性；同時，由于羥基的連續(xù)定向排列，在透明質(zhì)酸分子鏈上形成高度憎水區(qū)。所以即使在濃度很低時，透明質(zhì)酸也可形成三維蜂窩網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。透明質(zhì)酸吸水能力非常強，水溶液的滲透壓和黏彈性較好，親和吸附的水分約為本身質(zhì)量的1000倍，所以它是公認的天然保濕因子，在醫(yī)藥、化妝品、食品等領(lǐng)域都有獨特的應(yīng)用價值。

在自然界中，HA廣泛分布于高等動物的的各種組織中。現(xiàn)在人們已經(jīng)從臍帶、皮膚、人血清、雞冠、關(guān)節(jié)液、腦軟骨、眼玻璃體、雞胚、人尿、動靜脈壁中分離到HA。在哺乳動物體內(nèi)，以玻璃體、關(guān)節(jié)液、臍帶中的透明質(zhì)酸含量最高，雞冠中的HA含量和關(guān)節(jié)滑液中相似。通常，HA與蛋白質(zhì)結(jié)合后同其他粘多糖共存；在眼玻璃體和關(guān)節(jié)滑液中，以溶解形式存在；在雞冠和臍帶中，以凝膠形式存在。

目前，制備透明質(zhì)酸主要有兩種途徑：一種是從動物組織中提取；一種是從微生物發(fā)酵液中提取。從動物組織中提取HA常用的原料有雞冠、臍帶、豬皮等，主要工藝過程包括脫水、磨碎、浸泡、提取、除雜、沉淀和分離。原料不同，HA的提取有一定的差異。

上世紀70年代，有人開始利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)透明質(zhì)酸，日本資生堂于1985年首次報道了用鏈球菌生產(chǎn)HA的方法。已報道的常用的產(chǎn)透明質(zhì)酸菌主要為伯杰氏手冊中鏈球菌屬的A組與C組，其中A組鏈球菌主要是化膿鏈球菌等，系人體致病菌，不宜作為生產(chǎn)菌種。C群鏈球菌為非人體致病菌，比較適合于工業(yè)生產(chǎn)。目前，國外利用C群鏈球菌生產(chǎn)透明質(zhì)酸早已達到產(chǎn)業(yè)化階段。利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)HA的質(zhì)量和數(shù)量主要取決于以下幾個方面：高產(chǎn)菌種的選育、培養(yǎng)基的選配、發(fā)酵工藝優(yōu)化及發(fā)酵過程的控制、分離提純。發(fā)酵法生產(chǎn)透明質(zhì)酸因成本低、原料豐富、易規(guī)模化生產(chǎn)、所得透明質(zhì)酸的分子質(zhì)量高，正逐漸取代組織提取法。

隨著人民生活水平的逐步提高，透明質(zhì)酸在高級化妝品、食品、藥物等諸多方面的應(yīng)用將更加廣泛，透明質(zhì)酸產(chǎn)品需求量也將持續(xù)增長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是提供一種在發(fā)酵過程中外源添加代謝產(chǎn)物提高透明質(zhì)酸產(chǎn)量的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種在發(fā)酵過程中外源添加代謝產(chǎn)物提高透明質(zhì)酸產(chǎn)量的方法，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸過程中，額外添加乳酸和/或乙酸。

其中，所述的微生物優(yōu)選為獸疫鏈球菌，最優(yōu)選獸疫鏈球菌ATCC 39920。

其中，微生物發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸的發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)選為：葡萄糖40g/L、酵母粉5g/L、蛋白胨17g/L、牛肉粉5g/L、MgSO₄·7H₂O 2.0g/L、NaCl 2.0g/L、KH₂PO₄ 10mmol/L，pH7.0。

其中，微生物發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸的溫度優(yōu)選為30-40℃(優(yōu)選36℃)，通氣率優(yōu)選為0.5-4vvm，優(yōu)選4vvm。

其中，微生物發(fā)酵生產(chǎn)透明質(zhì)酸的總反應(yīng)時間(僅指發(fā)酵培養(yǎng)時間，不包含種子液培養(yǎng)時間)優(yōu)選為10-20h。