[發明專利]一種發酵生產透明質酸的方法及其應用

在審

• 申請號: 201911379590.2
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111172222A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李斌;徐飛;祝俊;余允東;馬晶晶
• 申請（專利權）人: 江蘇誠信藥業有限公司
• 主分類號: C12P19/26
• 分類號: C12P19/26;C12N1/20;C12R1/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種發酵生產透明質酸的方法及其應用。所述方法包括如下步驟：獸疫鏈球菌經活化和擴培后發酵，并在所述發酵過程中補加一次碳源，得到透明質酸發酵液，純化后得到透明質酸。本發明提供的發酵方法，在發酵過程中添加一次碳源，不僅能夠維持發酵液中的葡萄糖濃度，縮短了發酵周期，還避免了多次補加碳源帶來的染菌風險，有利于菌體正常的生長及代謝，解決了由于獸疫鏈球菌自身代謝與產物表達之間的不平衡問題，所得到的透明質酸產量高且分子量較大。

技術領域

本發明屬于發酵技術領域，具體涉及一種發酵生產透明質酸的方法，尤其涉及一種發酵生產高分子醫藥級透明質酸的方法及其應用。

背景技術

透明質酸(HyaluroIlic acid，簡稱HA)又名玻璃酸，是一種大分子粘多糖，由葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖胺通過β-1,3和β-1,4糖苷鍵反復交替連接而成的一種鏈狀高分子聚合物中。基于透明質酸高粘度、潤滑性、保水性、良好的生物相容性及特殊的生理作用，透明質酸在醫藥、美容、保健食品等領域具有廣泛的應用。不同用途的HA對分子量有不同要求，中等分子量(分子量范圍1,000-1,800KDa)的HA主要用于化妝品，而高分子量(分子量范圍1,800-2,200KDa)的HA可用于眼科粘性手術、治療關節病、軟組織修復和作為藥物載體等，特別是在預防和減少手術后組織黏連中具有很高的應用價值。

透明質酸生產方法有動物器官提取法和細菌發酵法。采用提取法從動物臟器中提取HA時，由于原料有限，生產成本居高不下，造成商品價格昂貴，限制了它在醫藥和化妝品中的廣泛應用。細菌發酵法與動物組織提取法相比，具有生產規模不受動物原料限制，發酵液中的HA以游離形式存在、易于分離純化、成本低、易于形成規模化工業生產、無動物來源致病病毒污染的危險等優點，近年來隨著發酵法生產HA技術的完善，發酵法大有完全取代提取法的趨勢，但是由于細菌自身代謝與產物表達之間的不平衡，嚴重制約了透明質酸的產量以及分子量。

CN101935678A中公開了一種生產透明質酸發酵液的方法，所述方法在培養基中添加了微量元素液，該微量元素液由氯化鈣、氯化鋅、硫酸錳、硫酸銅組成，并使用注射用水配制種子培養基和發酵培養基，解決了細菌發酵生產透明質酸的過程中由于營養物質缺乏或各種營養物質之間調配不當而引起的透明質酸產量及質量的下降的問題，然而，此發明中透明質酸的產量為6-7g/L，產量依然較低。

CN109536550A公開了一種透明質酸鈉的制備方法，通過對發酵工藝的合理規劃，以及對發酵培養基的優化配制后，提高了透明質酸鈉的產量，并且實現了對透明質酸鈉的分子量進行控制，擴大透明質酸鈉的應用領域。此發明在發酵時采用分批補料的方法補充碳源，分別在不同時間補加五次碳源，所得透明質酸的產量較高，但是此方法的缺點在于多次補加碳源，發酵周期較長，且容易導致發酵液被雜菌污染，影響透明質酸的質量，同時所得透明質酸的分子量較低。

因此，需要提供一種產量較高且透明質酸的分子量較高的發酵方法來制備透明質酸，以滿足市場需求。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種發酵生產透明質酸的方法及其應用。所述方法操作簡單，能夠縮短發酵周期，增加透明質酸的產量，且所得透明質酸分子量較高。為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種發酵生產透明質酸的方法，包括如下步驟：獸疫鏈球菌經活化和擴培后發酵，并在所述發酵過程中補加一次碳源，得到透明質酸發酵液，純化后得到透明質酸。

在發酵過程中，初始葡萄糖濃度過高，會對菌種生長造成抑制生長，使發酵周期延長，葡萄糖濃度過低會影響透明質酸的產量，本發明提供的發酵方法，在發酵過程中僅添加一次碳源，不僅縮短了發酵周期，還避免了多次補加碳源帶來的染菌風險，有利于菌體正常的生長及代謝，解決了由于獸疫鏈球菌自身代謝與產物表達之間的不平衡而引起的透明質酸產量及分子量偏小的問題。