[發明專利]生物合成制備麥角硫因的方法和發酵培養基

有效

• 申請號: 201811605003.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109439701B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 魏玉潔;陸震;賈玉倩;孫元軍;陳雯雯;石艷麗;欒貽宏;郭學平
• 申請（專利權）人: 華熙生物科技股份有限公司;山東華熙海御生物醫藥有限公司
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12R1/645
• 代理公司: 北京彩和律師事務所 11688
• 代理人: 劉磊;閆桑田

本發明涉及麥角硫因的生物合成制備方法和發酵培養基，該方法包括如下步驟：步驟1：將猴頭菌(Hericium erinaceus)菌絲體斜面菌種接種至液體種子培養基中培養，獲得種子液；步驟2：將獲得的種子液接種至發酵培養基中發酵并添加前體物質培養，通過pH判斷發酵至發酵終點，獲得發酵液；步驟3：發酵結束后，加入酶，酶解至終點，升溫滅酶，將菌絲體的細胞內的麥角硫因浸提至細胞外的發酵液中。利用本發明的方法，能夠提高麥角硫因的產量，可快速簡便地判斷發酵終點，減少發酵副產物的產生，使用酶破碎菌絲體細胞，麥角硫因浸提完全。

技術領域

本發明涉及利用猴頭菌菌絲體生物合成麥角硫因的方法和用于其的發酵培養基，屬于微生物發酵工程領域。

背景技術

麥角硫因(ergothioneine，EGT)，學名為2-巰基-L-組氨酸三甲基內鹽，其分子結構中含有以下通式(1)所示咪唑-2-硫酮基團。麥角硫因是存在于很多動植物體內，含量豐富的一種天然氨基酸，不能由動物機體自身合成，只能從食物中攝取，屬于稀有氨基酸。

有研究表明，麥角硫因具有強抗氧化特效，還可以保護細胞免受紫外線和γ射線所導致的細胞損傷甚至死亡，因此在醫藥、食品和化妝品等行業具有廣泛的應用前景。但是麥角硫因在絕大多數生物體中的含量均極少，且動物不能自身合成麥角硫因，只能通過食物獲得。而進一步研究表明，許多微生物如真菌和放線菌都能夠合成麥角硫因，因此利用生物發酵技術合成麥角硫因越來越受到人們的重視。

目前，關于麥角硫因的研究越來越多，如專利文獻1公布了“生產麥角硫因的菌株及制備麥角硫因的方法”，其特征在于利用糙皮側耳CGMCC No.6232發酵合成麥角硫因，并通過攪拌、加熱方式將麥角硫因從菌絲體細胞內浸提到水溶液中，但是這種浸提方式可能會造成菌絲體細胞破裂不充分，麥角硫因沒有完全釋放到胞外。

非專利文獻1中提到，利用液態深層培養方式進行杏鮑菇菌絲體培養生產麥角硫因，并對發酵最適溫度、接種量、起始pH值、碳源、氮源、氨基酸等進行探討優化，最終發酵產量可到62.20mg/L。而輔酶在生物催化反應中必不可少，在發酵培養基中添加適量輔酶，有時會利于目的產物的產生，如果非專利文獻1中在杏鮑菇菌絲體發酵時能添加合適的輔酶，可能會大大提高麥角硫因的產率。

非專利文獻2中提到，利用香菇菌絲體液態深層發酵生產麥角硫因，產率可達3.45mg/g DW，折算成發酵液中麥角硫因含量為23.6mg/L。

專利文獻2公布了“麥角硫因的生物合成制備方法”，其特征在于利用大型真菌的菌絲體在裝有培養基的三角瓶中液態發酵，再將發酵液經過加熱、攪拌，使菌絲體內的麥角硫因從細胞內轉移到發酵液中，得到花臉香蘑的麥角硫因最高產量為51mg/L，肺形側耳的最高產量為48mg/L，野生紫孢側耳的最高產量為37mg/L。

綜上所述，目前生物合成制備麥角硫因主要存在以下問題：

1、發酵產率較低，生產成本較高，無法大規模生產利用；

2、判斷發酵終點的方法不明確。如果采用定期取樣，處理后進行液相檢測麥角硫因含量是否繼續增高的方法判斷，過程復雜，且終點判斷不夠及時。若為使麥角硫因充分合成而一味延長發酵時間，務必會增加其他發酵副產物，為后期純化處理帶來困難；

3、麥角硫因從菌絲體細胞內浸提到細胞外的方式多采用攪拌、加熱的方式，細胞破碎可能不完全，麥角硫因不能完全浸出，造成浪費，且攪拌、加熱能耗較高，從而增加了生產成本。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:CN103734022A

專利文獻2:CN103184246A

非專利文獻