[发明专利]提高聚苹果酸产量的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域，具体涉及利用表面活性剂吐温或司盘提高聚苹果酸产量的方法。

背景技术

出芽短梗霉（Aureobasidum pullulan）是一类酵母真菌，具有菌丝体和酵母样两种形态。该菌种在自然界中存在较为广泛。出芽短梗霉发酵高分子产物中主要为聚苹果酸和普鲁兰多糖。

聚苹果酸（Polymalic acid）以L-苹果酸为唯一单体在体内聚合而成，是一种新型完全生物降解性高分子材料，具有高度的生物相容性、生物降解性和生物可吸收性等优点。可用于药物缓控释载体、食品加工等领域；普鲁兰多糖（Pullulan）是一种类似葡聚糖、黄原胶的胞外水溶性粘质多糖，可作为食品领域的增稠剂和被膜剂。

通常出芽短梗霉发酵过程会同时产生聚苹果酸和普鲁兰多糖两个大分子代谢产物。聚苹果酸和普鲁兰多糖的合成共同的前体有葡萄糖-1-磷酸，如碳代谢流进入TCA循环或者乙酸循环积累苹果酸，将最终聚合生成聚苹果酸；而碳代谢流经葡萄糖-1-磷酸转化UDPG-葡萄糖，将最终合成普鲁兰多糖。现有技术报道了0.1%，0.5%和1%的吐温-80能够提高出芽短梗霉产普鲁兰多糖的能力，但是吐温对聚苹果酸产量的影响未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用非离子表面活性剂吐温或司盘提高出芽短梗霉中聚苹果酸产量的方法，针对现有聚苹果酸发酵生产工艺技术的不足，结合聚苹果酸和普鲁兰多糖生物合成途径，采用吐温或司盘，对出芽短梗霉代谢流向聚苹果酸。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

提高出芽短梗霉生产聚苹果酸的方法，将出芽短梗霉活化后在含0.1-0.5g/L吐温或司盘的条件下发酵。

优选的，所述吐温为吐温-80、吐温-60、吐温-40或吐温-20，所述司盘为司盘-60或司盘-20。

优选的，所述发酵是在温度为23-30℃、转速为180-300rpm条件下培养96-150小时；

或在温度为23-30℃、转速为300-1000rpm、通气比1:0.8-1:1.6条件下培养72-200小时。

更优选的，所述发酵是在温度为25℃、转速为220rpm条件下培养96小时；

或在温度为25℃、转速为600rpm、通气比1:1.2条件下培养96小时。

优选的，所述发酵使用的培养基各组分如下：糖50-200g/L，硫酸铵、氯化铵、硝酸钾或硝酸钠1-5g/L，KH₂PO₄0.005-0.3g/L，ZnSO₄0.005-0.3g/L，MgSO₄0.005-0.3g/L，玉米浆0.05-3g/L和CaCO₃10-50g/L，溶剂为水。

优选的，所述出芽短梗霉活化的方法是将出芽短梗霉接种于种子培养基中，然后在温度为23-30℃、转速180-300rpm条件下培养36-96小时；所述种子培养基各组分如下：葡萄糖40-100g/L、硝酸铵1-5g/L、KH₂PO₄0.005-0.3g/L、ZnSO₄0.005-0.3g/L、MgSO₄0.005-0.3g/L、玉米浆0.05-0.3g/L和CaCO₃10-50g/L，溶剂为水。

更优选的，所述出芽短梗霉活化的方法是将出芽短梗霉接种于种子培养基中，然后在温度为25℃、转速为220rpm条件下培养96小时；所述种子培养基为葡萄糖90g/L、硝酸钾3g/L、KH₂PO₄0.2g/L、ZnSO₄0.15g/L、MgSO₄0.2g/L、玉米浆1g/L和CaCO₃20g/L，溶剂为水。

本发明使用的产聚苹果酸菌种为出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans），保藏号为CCTCC M2012223。也可以使用来源于美国农业部菌种保藏中心（NRRL），美国典型培养物保藏中心（ATCC），中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC）等机构保藏或自然分离的Aureobasidium属菌种。