[發明專利]一種工業發酵生產輔酶Q10的方法

在審

• 申請號: 202010539816.7
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111763636A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 韓祎君;巴國政;張玉東;弓吉龍;劉艷新;王瑞霞
• 申請（專利權）人: 神舟生物科技有限責任公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/66;C12R1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種輔酶Q10的制備方法，具體涉及一種工業發酵生產輔酶Q10的方法。其采用菌種為類球紅細菌，工藝過程包括菌種的平板培養、菌種的斜面培養、20 L種子培養、一級種子罐培養、二級種子培養、三級發酵培養、倒種再培養發酵。本發明解決發酵液中培養基消耗不完全且雜質含量高，有效單位低，導致提煉收率低，且工業鹽質量不容易控制，低單位菌絲多造成低產量高排污，排放物中未利用的有機物多造成COD排放超標，從而增加了環保成本的問題。本發明工藝流程簡單、染菌風險低，節約發酵成本、提升發酵產量，增加工藝儲備，增加排產。

技術領域

本發明涉及一種輔酶Q10的制備方法，具體涉及一種工業發酵生產輔酶Q10的方法。

背景技術

輔酶Q10（CoenzymeQ10，CoQ10）又稱泛醌，是一種類維生素物質，以極低的含量存在于動物、植物、微生物等細胞內。由于輔酶Q10是細胞自身合成的天然抗氧化劑和細胞代謝激活劑，能保護蛋白、DNA分子等免受由自由基誘導氧化作用的侵害而被廣泛應用于藥物、化妝品、食品等行業。目前輔酶Q10在醫學上是一種很好的臨床生化藥物，常用于肝病、心血管疾病、癌癥的綜合治療與提高機體的免疫力。在食品領域作為一種新型食品營養添加劑，具有增強體能與提高免疫力的作用。同時輔酶Q10對延緩衰老和提高機體免疫力有著不可代替的作用，被廣泛應用于女性化妝品領域。

輔酶Q10的生產方法一般分為直接提取法、化學合成法、微生物發酵法等。直接提取法主要從大豆、煙葉或動物內臟中進行分離和提取。提取法制備工藝較簡單，但提取成本高，且受原料及季節等的限制，不適合于現代化工業大生產?；瘜W合成法主要分為不以茄尼醇作為原料的全化學合成法和以茄尼醇作為原料的半化學合成法?；瘜W合成法合成過程反應復雜、步驟多、轉化效率低、往往還存在許多副產物，這些因素都影響了其產業化發展。微生物發酵法是目前生產輔酶Q10的主要方法。該方法由于原料廉價豐富，產物分離過程相對簡單，產物為天然品，不存在化合物手性問題，生物活性好，易被人體吸收，且可以通過發酵罐實現規?；I化生產，因此成為最具發展潛力的輔酶Q10生產方法。

輔酶Q10正常發酵周期較長，發酵過程為了滿足菌體生長需求，需要對碳源、氮源等營養物質進行補充。但隨著補料的增加，發酵罐內料液體積逐漸增加存在料液滿溢的情況。為提高發酵罐的設備利用率，需要定期進行三次的中間帶放。帶放低單位發酵液體積約占單批總產量的四分之一。帶放料液菌體未到衰老期，培養液中還含有部分未代謝完全的營養物質，如新補如的料液會隨帶放排出，造成原輔料的浪費。從發酵周期考慮，前兩次帶放處于菌體的對數生長期，第三次帶放正處于Q10累計高峰期。所以原工藝3次帶放會損失部分效價。同時由于原工藝3次帶放的發酵液周期較短，發酵液中培養基消耗不完全且雜質含量高，有效單位低，導致提煉收率低，且工業鹽質量不容易控制，低單位菌絲多造成低產量高排污，排放物中未利用的有機物多造成COD排放超標，從而增加了環保成本。因此提高低單位發酵液的利用率對增大產量，提高技術指標，降低成本意義重大。

發明內容

為了解決上述現有技術中的問題，本發明提供一種工業發酵生產輔酶Q10的方法。主要是將發酵液帶放罐中的帶放無菌料液的收集至接收罐進行二次發酵。帶放料液需提供部分培養基用于新菌絲的生長繁殖和代謝產物的合成。通過對發酵過程指標的檢測及時對補料時機和補料量進行調控，使菌絲保持良好的生產環境，即達到延長生長期提高發酵液產量的目的。由于帶放的發酵液都處于生長旺盛期，起步效價高，在較短時間可獲得較高的產量。同時由于帶放的發酵液在培養罐中繼續運轉一定周期，使培養基中營養物質進一步被消耗利用，同時因為菌絲質量穩定過濾收率能顯著提高，對產品質量的穩定起到一定作用。

為實現上述目的，本發明提供一種工業發酵生產輔酶Q10的方法，技術方案如下：

本發明采用菌種為類球紅細菌( Rhodobacter sphaeroides )，已于2018年10月24日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏中心登記入冊編號為CGMCCNo.16625。