[發明專利]一種用于低分子量普魯蘭多糖制備的培養體系及生產工藝

有效

• 申請號: 202110056362.2
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112760231B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 喬長晟;張攀;趙廷彬;張琳;張伊凡;成剛剛
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P19/10;C12R1/645
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 郭平平

本發明提供了一種用于低分子量普魯蘭多糖制備的培養體系，包括碳源營養物、氮源營養物和無機鹽，其特征在于，所述氮源營養物為牛肉粉，同時含有維生素B5。本發明還提供了利用所述培養體系生產低分子量普魯蘭多糖的生產工藝。本發明提供的培養體系和生產工藝，可高效生產低分子量普魯蘭多糖，同時提高普魯蘭多糖的產量。

技術領域

本發明屬于生物發酵工程技術領域，具體涉及在不同時間段向發酵培養基中添加不同濃度維生素B5生產低分子量普魯蘭多糖發酵的新工藝。

背景技術

普魯蘭多糖(Pullulan)又稱短梗霉多糖，作為一種常見的微生物胞外多糖，是由類酵母菌出芽短梗霉發酵經提取純化干燥而得到的真菌胞外多糖。與其它多糖相比，普魯蘭多糖具有單一的物質組成和聚集形式，具有較好的生物相容性。它是通過α-1,6糖苷鍵將芽三糖結合起來的高分子聚合物，具有獨特的α-1,4和α-1,6葡聚糖重復單元連接模式，這種特殊的糖苷鍵的規則交替導致普魯蘭多糖具有柔韌的結構和較強的溶解度，獨特的連接模式還賦予普魯蘭多糖擁有其它多糖所沒有的、獨特的、優異的物理特性，包括良好的粘結性能、成纖維性、成膜性和可塑性。目前，商業化的普魯蘭多糖的數均相對分子質量大概在1.0×10⁵～2.0×10⁵Da，重均相對分子質量大概在1.8×10⁵～3.62×10⁵Da，相對分子質量分散指數一般在2.1到4.1之間。相對分子質量的分布范圍決定了普魯蘭多糖的應用范圍，例如3.0×10⁴～9.0×10⁴Da大小的普魯蘭多糖分子片段可代替右旋糖酐作為血漿擴容劑。同時在釋放劑的應用中，低分子量的多糖由于其在生物組織中的高擴散性而比其他高分子量的多糖具有優勢。因此，作為一種極具前途的工業用多糖，低分子量普魯蘭多糖的研究具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種用于低分子量普魯蘭多糖制備的培養體系，包括碳源營養物、氮源營養物和無機鹽，所述氮源營養物為牛肉粉，同時含有維生素B5。本發明首次通過添加維生素B5控制獲得了低分子量的普魯蘭多糖。

優選的是，維生素B5的含量為0.01-2g/L。進一步優選的維生素B5的使用量為0.01、0.02、0.05、0.1、0.3、0.7、1.0、1.3、1.7、2.0g/L。

上述任一項優選的是，牛肉粉的含量為5-10g/L。進一步優選的牛肉粉的含量為5、6、7、8、9、10g/L。

本發明中，所述氮源營養物的含義為微生物培養添加的氮源：作為構成生物體的蛋白質、核酸及其他氮素化合物的材料。把從外界吸入的氮素化合物或氮氣，稱為該生物的氮源。微生物生長和產物合成需要氮源。氮源主要用于菌體細胞物質(氨基酸、蛋白質、核酸等)和含氮代謝物的合成。培養基中使用的氮源可分為兩大類：有機氮源和無機氮源。常用的無機氮源包括各種銨鹽、硝酸鹽和氨水等。常用的有機氮源有花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、蛋白胨、麩皮、廢菌絲體等。

上述任一項優選的是，維生素B5的添加時間為發酵開始后的第0～72小時。優選的維生素B5的添加時間為發酵開始后的第0、5、10、15、20、24、32、36、44、48、56、64、72小時。

上述任一項優選的是，所述碳源營養物包括蔗糖和/或葡萄糖。

本發明中，所述碳源營養物的含義為微生物培養添加的碳源：含有碳元素且能被微生物生長繁殖所利用的一類營養物質統稱為碳源。常用的碳源有糖類、油脂、有機酸及有機酸酯和小分子醇。根據微生物所能產生的酶系不同，不同的微生物可利用不同的碳源。碳源對微生物生長代謝的作用主要為提供細胞的碳架，提供細胞生命活動所需的能量，提供合成產物的碳架。碳源在制作微生物培養基或細胞培養基時有重要的作用，為微生物或細胞的正常生長，分裂提供物質基礎。

上述任一項優選的是，所述碳源營養物為130-180g/L的蔗糖。進一步優選的蔗糖含量為130、150、165、180g/L。