[发明专利]生产骨化三醇的发酵培养基以及发酵转化方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于工业微生物技术领域，特别涉及一种新的生产骨化三醇的发酵培养基以及相应的发酵转化方法和该发酵培养基的用途。

背景技术

Norman和Boyle等在1971年发现骨化三醇为维生素D3在体内转化后最重要的活性形式。骨化三醇是由罗氏公司研发，并于1978年在瑞士获得通过上市，1988年在我国首次注册。骨化三醇主要用于治疗骨质疏松症和肾性骨病等疾病。随着我国老龄化社会的到来，治疗骨质疏松症的药物市场需求很大。目前骨化三醇的生产主要依赖于化学合成。化学合成骨化三醇的工艺主要是以胆固醇为原料进行大约20步反应得到，产率非常低，小于1％，因此导致骨化三醇原料药的价格非常高，所以开发新的生产工艺十分必要。

1990年，Omura等成功筛选到3株能够将维生素D₃转化为骨化三醇的菌株，包括2株链霉菌和1株自养性假诺卡氏菌。1991年，Takeda等在专利EP91305415.1说明向反应体系中加入环糊精可以大幅提高维生素D3的转化率。但该专利中仅报道了菌株ATCC13181的简单培养基和发酵的转化方法，而目前国内外的新的发酵工艺未见相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了现有的利用自养性假诺卡氏菌发酵转化生产骨化三醇的发酵培养基转化率低的缺陷，从而提供了一种新的用于自养性假诺卡氏菌发酵转化生产骨化三醇的发酵培养基以及相应的发酵培养方法和该发酵培养基的用途。本发明的发酵培养基可以大大提高骨化三醇的转化率，从而提高生产效率，更加有利于工业化生产，并且能够大大降低骨化三醇的生产成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之一是：一种用于自养性假诺卡氏菌(Pseudonocardia autotrophica)发酵转化生产骨化三醇的发酵培养基，包括碳源和氮源，其中，按所述发酵培养基的总体积计，所述碳源的含量为5-80g/L，较佳地为10-60g/L，更佳地为25-40g/L；所述氮源的含量为2-80g/L，较佳地为5-50g/L，更佳地为25-40g/L；所述碳源选自葡萄糖、麦芽糊精和可溶性淀粉中的一种或多种，所述氮源选自黄豆饼粉、棉籽饼粉、蛋白胨、酵母浸膏和酵母浸粉中的一种或多种。

在本发明一较佳的实施方式中，所述碳源为葡萄糖和组分A的混合物；其中组分A为麦芽糊精和/或可溶性淀粉，较佳地为麦芽糊精。此时，所述葡萄糖的含量较佳地为5-20g/L，组分A的含量较佳地为5-70g/L，更佳地为5-40g/L；组分A中，所述麦芽糊精的含量较佳地为10-60g/L，更佳地为20-40g/L；所述可溶性淀粉的含量较佳地为5-60g/L，更佳地为20-40g/L；所述含量皆按所述发酵培养基的总体积计。

在本发明的发酵培养基中，所述黄豆饼粉可以选择本领域的各种黄豆饼粉，如热榨黄豆饼粉和/或冷榨黄豆饼粉。所述蛋白胨可选择本领域的各种蛋白胨，较佳地为大豆蛋白胨和/或胰蛋白胨，更佳地为大豆蛋白胨。所述的酵母浸膏或酵母浸粉是采用常规的方法，将新鲜酵母乳液经自溶、酶解、分离、浓缩等技术精制而成的一种可溶性膏状或粉状纯天然制品。其中，所述热榨黄豆饼粉的含量较佳地为5-30g/L；所述冷榨黄豆饼粉的含量较佳地为5-50g/L，更佳地为5-30g/L；所述棉籽饼粉的含量较佳地为1-50g/L，更佳地为2-20g/L；所述大豆蛋白胨或胰蛋白胨的含量较佳地为1-20g/L，所述酵母浸粉的含量较佳地为1-10g/L，所述酵母浸膏的含量较佳地为1-10g/L；所述含量皆按所述发酵培养基的总体积计。

在本发明一较佳的实施方式中，所述氮源为由组分B和组分C组成的混合物，其中组分B选自所述黄豆饼粉、所述棉籽饼粉和所述蛋白胨中的至少一种，较佳地为所述黄豆饼粉和/或所述棉籽饼粉；更佳地为所述黄豆饼粉和/或所述棉籽饼粉，以及所述蛋白胨。所述组分C为酵母浸粉和/或酵母浸膏。此时，所述组分B的含量较佳地为2-65g/L，更佳地为20-40g/L。组分B中，所述黄豆饼粉的含量较佳地为5-50g/L，更佳地为15-40g/L；所述棉籽饼粉的含量较佳地为1-50g/L，更佳地为2-20g/L；所述蛋白胨的含量较佳地为2-20g/L。所述组分C的含量较佳地为5-10g/L；所述含量皆按所述发酵培养基的总体积计。