[发明专利]利用微生物发酵生产Ectoine的方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，涉及利用微生物发酵生产Ectoine的方法。

背景技术

1985年Galinski在嗜盐菌细胞中发现了补偿性溶质Ectoine，即1，4，5，6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸(1，4，5，6-tetrahydro-2-methyl-4-pyrimidine carboxylic acid)。此后的研究发现，Ectoine作为主要的补偿性溶质在中度嗜盐菌中普遍存在。Ectoine能够在高温、冷冻和干燥等逆环境下，对酶、DNA、细胞膜和整个细胞提供保护作用。因此，Ectoine在化妆品、生物制剂、酶制剂和制药等领域具有很大的应用价值和广泛的应用前景。

过去十几年间，高效生产Ectoine的工艺研究，首先是解决细胞的高密度培养，第一个用于批量生产的技术是Ectoine的“细菌挤奶”工艺(Bacterial Milking：A novel bioprocess for production of compatible solutes.Biotechnol.Bioeng.，57，306-313，1998)。Halomonas elongata DSM 142^T在较高盐浓度(1.5mol/L)诱导下细胞合成Ectoine，经过分批流加的高密度发酵后，收集细胞，通过低渗胁迫使细胞迅速释放胞内Ectoine(约释放总合成量的64％)，随后，细胞再在含有较高盐浓度的培养基中生长，重新诱导合成胞内Ectoine，再行低渗透压释放，这种渗透压胁迫过程重复循环。一个完整的(含9个循环的)细菌挤奶工艺，Ectoine发酵产率约为3.3g/L/d。还有利用Brevibacterium epidermis DSM 20659菌株在较高盐浓度(1.0mol/L)下通过分批流加进行高密度培养后，收集细胞，通过低渗胁迫释放和酒精抽提胞内Ectoine相结合的方法收集Ectoine，收集胞内Ectoine后的细胞不能再重复用于发酵。Ectoine发酵产率为2g/L/d(Optimizationof ectoine synthesis through fed-batch fermentation of Brevibacterium epidermis.Biotechnol.Prog.，21，1206-1212，2005)。