[发明专利]一种以山梨醇作为碳源提高发酵生产莽草酸产量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以山梨醇作为碳源提高发酵生产莽草酸产量的方法。

背景技术

莽草酸（Shikimic acid），化学名为[3R-(3α,4α,5β)]-3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-羧酸，分子式为C₇H₁₀O₅，相对分子量为174.15。

随着流感病毒H5N1和H1N1亚型以及2013年在中国首次发现的H7N9亚型的连续爆发，罗氏公司的专利药“达菲”（磷酸奥司他韦，Oseltamivir）成为世界各国争相贮备的首选抗流感病毒药物。作为“达菲”合成的关键手性起始原料，莽草酸也引起人们的广泛关注。目前，合成“达菲”所需的莽草酸大部分来自于木兰科植物八角（Illicium verum），但利用八角提取莽草酸，生产工艺复杂，得率较低，原料易受季节气候等因素限制，难以满足大规模生产所需，而且大量砍伐植物对环境也造成了巨大危害。而利用微生物生产莽草酸具有极广阔的应用前景，近些年的研究中，利用大肠杆菌发酵生产莽草酸也逐渐成为热点。

然而，本领域目前利用大肠杆菌生产莽草酸的效率仍然不高，难以满足市场对莽草酸的需求，因此，有必要通过一定的技术对发酵过程进行改进，以提高发酵生产莽草酸的产量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对目前发酵生产莽草酸的效率不高的现状，而提供一种以山梨醇作为碳源提高发酵生产莽草酸产量的方法。目前本领域还未见有利用山梨醇作为碳源提高发酵生产莽草酸产量的报道，本发明属于首创，本发明通过将碳源由普通的葡萄糖改为山梨醇，使菌株的生长性能得到了改善，最终使莽草酸的产量有了出乎意料的大幅提高。

本发明提供的技术方案之一是：一种生产莽草酸的发酵培养基，其包括碳源，所述的碳源为0.1～5%山梨醇，所述的百分比为每100毫升发酵培养基中所含有的山梨醇的克数，如1%表示每100毫升发酵培养基中山梨醇的质量为1克。

本发明中，所述的发酵培养基还包括本领域常规的生产莽草酸的发酵培养基所包含的组分，即所述的发酵培养基还包括本领域常规的生产莽草酸的发酵培养基所包含的氮源、无机盐等组分。

较佳地，所述的发酵培养基还包括1～5%氮源和0.1～5%无机盐，所述的氮源选自大豆蛋白胨、胰蛋白胨、酵母粉、(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃和KNO₃中的一种或多种，所述的无机盐选自MgSO₄、K₂HPO₄、KH₂PO₄、Na₂HPO₄、MnCl₂、CuSO₄和NaCl中的一种或多种，所述的百分比为每100毫升发酵培养基中所含有的各组分的克数。

其中，优选地，所述大豆蛋白胨的添加量为0.1～2%，所述胰蛋白胨的添加量为0.1～2%，所述酵母粉的添加量为0.1～2%，所述(NH₄)₂SO₄的添加量为0.1～3%，所述NH₄NO₃的添加量为0.1～3%，所述KNO₃的添加量为0.1～3%，所述MgSO₄的添加量为0.1～0.6%，所述K₂HPO₄的添加量为0.1～0.7%，所述KH₂PO₄的添加量为0.05～0.7%，所述Na₂HPO₄的添加量为0.05～0.6%，所述MnCl₂的添加量为0.05～0.6%，所述CuSO₄的添加量为0.1～0.6%，所述NaCl的添加量为0.05～0.6%，所述的百分比为每100毫升发酵培养基中所含有的各组分的克数。

所述的氮源更优选大豆蛋白胨和/或NH₄NO₃，最优选大豆蛋白胨；所述的无机盐更优选MgSO₄、K₂HPO₄、KH₂PO₄和NaCl的组合。

本发明中，所述的发酵培养基还可以包括本领域常规的可添加于发酵培养基中的有机酸。