[发明专利]一种利用酵母菌发酵生产腺苷蛋氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种利用酵母菌发酵生产腺苷蛋氨酸的方法。

背景技术

腺苷蛋氨酸(S-adenosyl-L-methionine，简称SAM)，又称腺苷甲硫氨酸，化学名称为5’-【〔(3S)-3-氨基-丙基〕甲基-(S)-砜】-5’-脱氧腺苷，分子式C₁₅H₂₂N₆O₅S，分子量399，其分子结构式为：

SAM首先由Cantoni于1951年发现，广泛存在于动物、植物和微生物体内。SAM是双手性物质，具有2种异构体：(R，S)-SAM和(S，S)-SAM，只有(S，S)-SAM具有生物活性。在生物体中，SAM通过S-腺苷蛋氨酸合成酶，消耗ATP使蛋氨酸腺苷化而合成。SAM是人体内最重要的甲基供体，在生命活动过程中，使得重要物质如核酸、蛋白质、脂类、碳水化合物等甲基化。SAM还具有转硫和转氨丙基的作用。由于SAM具有广泛的重要生理作用，因此SAM现可用于治疗抑郁症、关节炎、肝功能紊乱等疾病。早在70年代末，SAM作为临床处方药就已出现在欧洲医药市场上，当时是用作治疗关节炎的抗炎止痛药物。国外抗炎药物品种极多，而SAM并未占有什么优势。80年代中期，SAM在欧洲被推荐为抗忧郁症的精神病药物。1990年在美国通过了FDA的随机双盲法验证。1999年，美国FDA正式批准其上市，迅速成为畅销的营养保健品之一，年销售额超过十亿美元。我国肝炎、关节炎以及抑郁症患者众多，对SAM的需求量较大。

SAM的制备始于20世纪50年代，目前，SAM制备方法包括化学合成法、微生物发酵法、体外酶促转化法以及全细胞催化法。化学法合成SAM由于存在产率低、反应条件苛刻、反应产物异构体多、分离纯化困难以及环境污染等不足，很难进行工业化生产；体外酶促合成法存在SAM合成酶活性较低、酶分离纯化繁琐以及酶固定化后活性损失较大等问题；全细胞催化法目前只处于实验室研究阶段。目前SAM的工业化生产主要以酵母发酵为主，国外对发酵法制备SAM进行了较多的研究，并已实现产业化。国内对SAM制备技术的研究起步较晚，目前还处于实验室研究阶段，SAM的发酵水平远低于国外。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用酵母菌发酵生产腺苷蛋氨酸的方法，通过对高表达腺苷蛋氨酸的保藏编号为CGMCC 5649的酿酒酵母XJK12进行好氧发酵，并在发酵培养中通过改善种子培养基和发酵培养基配方，在发酵的特定时间点添加蔗糖和连续流加前体L-蛋氨酸，使所用发酵菌种在发酵过程中产生高发酵水平的腺苷蛋氨酸。

本发明的另一个目的是，通过将发酵液与一定量的三氯乙酸溶液混合，使细胞壁破碎的效果大幅度提高，从而使腺苷蛋氨酸得到充分释放。通过采用苦味酸对腺苷蛋氨酸进行提取，使腺苷蛋氨酸的提取率得到大幅度提高。

本发明的技术方案为：

一种利用酵母菌发酵生产腺苷蛋氨酸的方法，其中，

将高表达腺苷蛋氨酸的酵母菌种接入发酵培养基进行好氧发酵培养，并在培养至9-11h时添加蔗糖至蔗糖终浓度为40-45g/L，在培养至23-25h时开始以1.5g/h的速率连续流加前体L-蛋氨酸直至发酵完成，得到含有高发酵水平腺苷蛋氨酸的发酵液；

此外，还包括以下步骤：

步骤一、细胞破壁，将所得发酵液与一定的浓度为15-30的酸溶液按照体积比0.8-1.0∶1.0混合，并于3-4℃保持2-3h，进行沉淀分层后取上层清液得到腺苷蛋氨酸粗提液；

步骤二、沉淀提取，将所得腺苷蛋氨酸粗提液与一定量的苦味酸溶液混合，并调节pH值为2.8-2.9，进行沉淀分层后得到腺苷蛋氨酸沉淀；

步骤三、纯化，将所得腺苷蛋氨酸沉淀进行萃取和脱色既得所述腺苷蛋氨酸。

优选的是，所述的利用酵母菌发酵生产腺苷蛋氨酸的方法中，所用酵母菌种为保藏编号为CGMCC 5649的酿酒酵母XJK12。

优选的是，所述的利用酵母菌发酵生产腺苷蛋氨酸的方法中，所述酵母菌种在接种发酵培养基之前先接种于种子培养基进行液体培养，160-180r/min，26-30℃培养20-24h得到种子液；

其中所述种子培养基包含以下重量份的组分：蔗糖15-20，酵母粉4-6，磷酸氢二铵2-3，硫酸镁0.8-1.0，磷酸氢二钾0.8-1.0，磷酸二氢钾0.8-1.0及蒸馏水900-1000。