[发明专利]一种生产灵菌红素的发酵液的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种生产灵菌红素的发酵液的方法。

背景技术

灵菌红素是一个具有三吡咯环结构的红色素小分子，已被证明具有免疫抑制、抗癌、抗肿瘤、抗细菌、抗真菌、抗霉和抗疟疾等多种生物活性。美国国立癌症研究所的研究表明，灵菌红素平均半数抑制浓度（IC₅₀）为2.1μmol/L时，灵菌红素对人体 57 种不同癌细胞均具有较强的抗性，对体外肝癌转移和人原发癌细胞等多种人类癌细胞也有抗性，而对非恶性细胞系没有明显的毒性。灵菌红素因其具有癌组织的高针对性和对正常细胞则表现的低毒害作用，而成为一种非常有潜力的抗癌物质。

在灵菌红素生产方法上，早在20世纪60年代，灵菌红素化学合成的全过程就已得到详细阐述，但比较复杂和困难，难以实施。1996年，有学者提出了新的制备灵菌红素类似物的方案，先将C环和B环相连然后再和A 环结合，即得到灵菌红素前体物质，但该方法不能用来合成天然的灵菌红素，因此，不能用于工业化生产灵菌红素。已经证明，采用微生物发酵方式是生成灵菌红素的经济有效的方法。

目前，已经报道的采用发酵法生产灵菌红素的碳源为大豆油、花生油、芝麻油和橄榄油等人类可食用的油脂，属于人们日常大量消费的食用油。然而，在我国，油脂加工企业每年从美国和巴西等国家进口大量大豆，并以此为原料生产大豆油，对国外依赖度大，而花生油、芝麻油和橄榄油的市场价格高。因此，采用价格相对较高的食用油脂大规模生产灵菌红素，一方面可能导致“与人争油，与人争地”的不利局面；另一方面，可能影响我国食用油脂的安全。开发和利用新型发酵碳源，替代目前广泛使用的食用油脂，大规模生产灵菌红素，对于降低灵菌红素的生产成本，提高灵菌红素的市场竞争力，替代在癌症及免疫治疗中对人体有毒害作用的化学药物，具有重要的应用价值。

目前，国际上主要以大豆油、花生油及芝麻油等为底物进行发酵，或者将禾本科油料作物种子粉碎后进行发酵，油脂的利用效率低，成本较高。由于底物性质的差异，原有的技术不适宜木本油脂发酵产灵菌红素；我国木本油料植物的开发利用还处于发展初期，目前存在的种植分散、管理落后及木本油料产量低的主要原因是木本植物油脂的开发没有受到足够的重视和支持，开发的技术水平落后，提高木本植物油脂的应用水平和附加值具有重要的经济价值和重大的社会意义。迄今为止，还未有将本发明所述木本植物油脂应用产灵菌红素的发酵液的报道。

发明内容

为了提高木本油料植物的开发利用，本发明提供一种生产灵菌红素的发酵液的方法。该方法以源自木本植物种子的油脂作为发酵碳源，通过控制发酵条件，从而获得高产率和高品质的灵菌红素发酵液。本发明具体的技术方案如下：

一种生产灵菌红素的发酵液的方法包括如下步骤：

（1）种子培养基配制：以蒸馏水为溶剂；配料及其质量比为：木本植物油脂1-2%，酵母蛋白胨1-3%，硫酸铵1-3%，磷酸二氢钾0.1-0.15%，硝酸钠0.1-0.2%，七水硫酸镁0.01-0.05%；pH值为7.5-9；配制获得种子培养基；

（2）发酵培养基配制：以蒸馏水为溶剂；配料及其质量比为：木本植物油脂3-15%，酵母蛋白胨1-3%，硫酸铵1-3%，磷酸二氢钾0.1-0.2%，硝酸钠0.1-0.2%，七水硫酸镁0.01-0.05%；pH值为7.5-9；配制获得发酵培养基；

（3）灵菌红素制备：在种子培养基中，将粘质沙雷氏菌扩大培养至活细胞含量为1×10⁶ -2×10⁶cfu/ml的菌液；再将菌液按质量比为2-8%的量接种于装有发酵培养基的发酵罐中，进行发酵，获得灵菌红素发酵液；其中，发酵条件具体为：发酵温度28-32℃，搅拌转速200-300 rpm，通气量0.5-1.0 V/V·min，罐压70-75 KPa，发酵时间30-40小时；所述灵菌红素发酵液中灵菌红素的含量为15-30g/L。

作为优化方案，种子培养基配制步骤之前还包括：