[发明专利]一种环磷酸腺苷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环磷酸腺苷的制备方法，具体涉及一种采用节杆菌为生产菌，并且向发酵培养基中添加调节物质，经发酵高产量获得环磷酸腺苷的方法。

背景技术

环磷酸腺苷(cAMP)是人体内广泛存在的一种具有生理活性的重要物质，作为细胞内的第二信使，它对糖、脂肪、核酸、蛋白质等的代谢和合成调节起着重要的作用。临床上可用于治疗心绞痛、心肌梗死、心肌炎及心源性休克；对改善风湿性心脏病的心悸、气急、胸闷等症状也有一定的作用；可提高急性白血病结合化疗的疗效，亦可用于急性白血病的诱导缓解；此外，对老年慢性支气管炎、各种肝炎和银屑病也有一定疗效。环磷酸腺苷也可作为药物中间体制备二丁酰环磷酸腺苷和环磷酸腺苷葡甲胺，以提高脂溶性，从而更有效的发挥生理及药理作用。环磷酸腺苷亦可用于畜禽食品添加剂，在离体条件下模拟生长激素的作用，促进畜禽生长，增加优质禽产品的产量。

在之前的发酵法制备环磷酸腺苷的过程中发现，有机酸通过糖酵解途径被大量合成，大大降低了cAMP的生产效率。为了降低有机酸的产生，重新分配代谢流以提高目的产物的生产效率，Palme通过批发酵过程中的底物流加策略降低了酸的形成，并提高了产率。Cameron和Tong用代谢工程的方法改变细胞调控机制和代谢途径来抑制糖酵解途径。最近，Chen通过添加柠檬酸来抑制糖酵解途径，加大了HMP途径的流量，提高了肌苷的产量。但是，现有的生产环磷酸腺苷的发酵方法的产量还有待于进一步提高。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种提高发酵法生产环磷酸腺苷产量的方法。环磷酸腺苷的合成涉及到糖酵解途径、磷酸戊糖途径和三羧酸循环。为了有效地利用碳源合成环磷酸腺苷，过量的糖酵解流量必须被抑制，磷酸戊糖途径流量须增强，而同时三羧酸循环也需得到加强。本发明通过添加前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂，重新合理地分配中心代谢途径的代谢流，使碳流更有效的流向目的产物-环磷酸腺苷。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种环磷酸腺苷的制备方法，该方法包括采用节杆菌为生产菌，并且在发酵培养基中添加前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂，经发酵获得环磷酸腺苷。

在上述制备方法中，优选地，节杆菌的保藏编号为CGMCC No.3584。即节杆菌A302(Arthrobacter sp.)，2010年1月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNo.3584。

前体物质可以选自腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷三磷酸、肌苷、肌苷酸和次黄嘌呤中的一种或多种。添加所述前体物质的浓度可以为每升发酵培养基0.001～100g，优选为1～15g。

糖酵解途径抑制剂可以选自氟化物、碘乙酸、柠檬酸和柠檬酸盐中的一种或多种。添加所述糖酵解途径抑制剂的浓度可以为每升发酵培养基0.001～10g，优选为0.05～1g。

三羧酸循环激活剂可以选自生物素、VB1、VB2、VB3和氯化钴中的一种或多种。添加所述三羧酸循环激活剂的浓度可以为每升发酵培养基0.0001～1g，优选为0.001～1g。

本发明还提供了前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂在采用节杆菌为生产菌经发酵制备环磷酸腺苷中的用途。

在上述用途中，优选地，节杆菌的保藏编号为CGMCC No.3584。

前体物质可以选自腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷三磷酸、肌苷、肌苷酸和次黄嘌呤中的一种或多种。所述前体物质的使用浓度可以为每升发酵培养基0.001～100g，优选为1～15g。

糖酵解途径抑制剂可以选自氟化物、碘乙酸、柠檬酸和柠檬酸盐中的一种或多种。所述糖酵解途径抑制剂的使用浓度可以为每升发酵培养基0.001～10g，优选为0.05～1g。

三羧酸循环激活剂可以选自生物素、VB1、VB2、VB3和氯化钴中的一种或多种。添加所述三羧酸循环激活剂的使用浓度可以为每升发酵培养基0.0001～1g，优选为0.001～1g。