[發(fā)明專利]一種利用釀酒酵母S.cerevisiae L5267發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010039445.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110923158A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成忠;郭穎梅;趙曉紅;任振峰;王少華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/18
• 分類號(hào): C12N1/18;C12P21/02;C07K5/037;C07K1/14;C07K1/34;C12R1/865
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張清東

本發(fā)明利用一種新型的釀酒酵母S.cerevisiae L5267發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽，并對(duì)培養(yǎng)基的組成、發(fā)酵條件進(jìn)行了研究，采取反膠團(tuán)萃取技術(shù)對(duì)谷胱甘肽進(jìn)行分離純化，從而提高的谷胱甘肽的得率與純化效果。本發(fā)明采用的酵母菌及原料價(jià)格低廉，生產(chǎn)效率高且提高了分離純度。對(duì)提高谷胱甘肽的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化有著十分重要的價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了一種利用新型釀酒酵母S.cerevisiae L5267發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，在谷胱甘肽的研究中，多數(shù)學(xué)者利用酵母細(xì)胞發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的方法，此方法在國(guó)內(nèi)運(yùn)用甚廣。但是，不同的酵母細(xì)胞發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的能力差別也較大。通過(guò)菌種篩選，選出了一種高效新型酵母菌種S.cerevisiae L5267用于生產(chǎn)谷胱甘肽，提高了谷胱甘肽的得率。

谷胱甘肽（GSH）是一種含有γ-酰胺鍵和巰基的三肽化合物，由谷氨酸、甘氨酸與半胱氨酸組成。其化學(xué)名稱為γ-L谷氨酰--L-半胱氨酰-甘氨酸。存在于各種動(dòng)植物與微生物中。谷胱甘肽分為氧化型谷胱甘肽與還原型谷胱甘肽兩種，但是自然界中大多數(shù)的谷胱甘肽都以還原型存在。谷胱甘肽可以和人體內(nèi)的毒素進(jìn)行結(jié)合，能夠降低人體內(nèi)的毒性物質(zhì)；其次，谷胱甘肽作為人體內(nèi)的還原劑，能夠參與眾多的氧化還原反應(yīng)。目前，對(duì)于酵母細(xì)胞中谷胱甘肽的分離提取應(yīng)用最多。

發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽是在胞內(nèi)產(chǎn)生的，分為兩步：第一步是在Mg²⁺、ATP、γ-氨酰基半胱氨酸合成酶的作用下，使L-谷氨酸與L-半胱氨酸生成γ-L-氨酰基-L-半胱氨酸；第二步是在谷胱甘肽合成酶的作用下使γ-L-氨酰基-L-半胱氨酸和甘氨酸催化生成谷胱甘肽。但是，酵母菌發(fā)酵谷胱甘肽是胞內(nèi)的產(chǎn)物，生產(chǎn)的谷胱甘肽對(duì)細(xì)胞內(nèi)其合成酶GSH-Ⅰ的反饋抑制也增強(qiáng)了，因此限制了谷胱甘肽的生產(chǎn)。

酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽中廣泛應(yīng)用。酵母菌種類的選取是生產(chǎn)谷胱甘肽的重要因素，目前較多學(xué)者們使用釀酒酵母生產(chǎn)谷胱甘肽。目前釀酒酵母的種類達(dá)到1500余種，多數(shù)的釀酒酵母都可用于發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽，但不同釀酒酵母發(fā)酵效果差別較大。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，釀酒酵母S.cerevisiae L5267是一種高效生產(chǎn)谷胱甘肽的釀酒酵母品種。通過(guò)谷胱甘肽常用的發(fā)酵方式進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)過(guò)反膠團(tuán)萃取后，最終谷胱甘肽含量可達(dá)到11.765mg/g。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)生產(chǎn)谷胱甘肽酵母細(xì)胞產(chǎn)量不足，提供了一種發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的新型釀酒酵母S.cerevisiae L5267。通過(guò)優(yōu)化培養(yǎng)基組成、發(fā)酵工藝條件控制以及利用S.cerevisiae L5267自身高產(chǎn)的特性生產(chǎn)谷胱甘肽，從而提高發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽的效率。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

(1)選取釀酒酵母品種種類

通過(guò)對(duì)多種釀酒酵母菌的實(shí)驗(yàn)，最終選取了新型釀酒酵母S.cerevisiae L5267發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽。

(2)種子培養(yǎng)基擴(kuò)配條件的優(yōu)化

對(duì)釀酒酵母S.cerevisiae L5267進(jìn)行擴(kuò)培，擴(kuò)培條件：搖床溫度28～32℃、轉(zhuǎn)速120r/min，pH自然，振蕩培養(yǎng)38～46h,培養(yǎng)完畢后進(jìn)行平板計(jì)數(shù)，調(diào)整釀酒酵母S.cerevisiae L5267數(shù)量級(jí)為5×10⁸～8×10⁸cfu/ml。

(3)培養(yǎng)基條件優(yōu)化