[发明专利]发酵生产辅酶Q10的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵工程领域。具体而言，本发明涉及一种发酵生产Q10的新方 法。

背景技术

辅酶Q10又称泛醌，是一种脂溶性醌类化合物，它在自然界中分布广泛，主 要存在于酵母、植物叶子、种子及动物的心、肝和肾的细胞中。其在动物、植物、 微生物等细胞体内与线粒体相结合，作为电子传递链中的递氢体，是体内组成呼 吸链的必需成分。在临床上，辅酶Q10具有较广泛的应用。国际上已有日本、美 国、瑞士、意大利等国对其开展了大量的研究。结果表明，辅酶Q10在心血管疾 病、癌症综合治疗、预防牙病等方面具有较明显的疗效。同时，在保健品及化妆 品领域的有效应用已显示出其强劲的需求。

目前，辅酶Q10的生产主要有三种方法：动植物组织提取法、化学合成法、 生物发酵法。

国内外传统的生产辅酶Q10的方法是生物提取法，从动物脏器如猪心、牛心 中提取，具体包括如皂化法、溶剂萃取法和吸附层析法等。然而，该方法受原料 中产品含量的限制，成本难以降低，不适用于现代化工业生产。

化学合成法主要采用半合成法，其工艺大体为从烟草中提取茄呢醇，然后将 茄呢醇与辅酶Q10母环3，4，5-三甲氧基甲苯合成辅酶Q10。然而，由于母核3， 4，5-三甲基氧基甲苯目前很难大规模合成，因而成本也很难进一步大幅度降低。 再者，化学合成时茄呢醇会发生顺、反异构，得到的为顺、反异构体的混合物， 需要分离，也增加了合成成本。而且，合成的顺、反异构产物不易被人体吸收。

微生物发酵法是近年兴起的新的辅酶Q10生产方法。由于微生物细胞易于大 规模培养生长，产品完全为天然的全反式构型，生物利用度高。而且相对于化学 合成法安全、高效，产品中几乎无毒害化学物质残留，易于分离纯化，临床疗效 较好，是最有开发前景的生产方法。该方法的关键技术就是辅酶Q10产生菌的生 产能力及如何从发酵菌体中提取辅酶Q10。迄今为止，已有多种菌株被报道能用 于辅酶Q10生产，如酵母菌属(如假丝酵母、尚德尔酒香酵母、隐球酵母等)、假 单胞菌、红色杆菌、荚膜黄色杆菌、土壤杆菌、黑曲霉属、红曲霉属、光合细菌、 红螺菌、绿硫菌等。

然而，目前的微生物发酵法仍然有需要改进的地方。根据目前的报道，在用 微生物发酵法生产辅酶Q10时，菌体浓度最高只能达到50克/升，这无疑使得生 产成本偏高。因此，本领域中仍然需要提供一种采用微生物高密度培养法高效合 成辅酶Q10的方法，从而来有效地降低生产成本。

发明内容

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种生产辅酶Q10的方法，其特 征在于，该方法包括以下步骤：

(a)对真养产碱杆菌(Alcaligenes eutruphus)进行高密度发酵至菌体干重为90 克/升以上；

(b)从发酵液中分离所述菌体；和

(c)从所述分离的菌体中提取出辅酶Q10。

本发明另一方面还涉及用该方法生产的辅酶Q10。

本发明另一方面涉及真养产碱杆菌的用于高密度发酵生产辅酶Q10的用途。

本发明的方法适用于微生物发酵法生产辅酶Q10，工艺简单，发酵液菌体浓 度高，生产成本低，能够实现规模化生产。

本发明的其他优点可以从下文的进一步描述中得知。

具体实施方案

本发明者通过研究发现，通过采用特定的菌株，即真养产碱杆菌(Alcaligenes eutruphus)菌株能够实现高密度发酵从而能够以较低的成本大规模生产辅酶Q10。

具体而言，本发明提供了一种生产辅酶Q10的方法，其特征在于，该方法包 括以下步骤：

(a)对真养产碱杆菌(Alcaligenes eutruphus)进行高密度发酵至菌体干重为90 克/升以上；

(b)从发酵液中分离所述菌体；

(c)从所述分离的菌体中提取出辅酶Q10。