[发明专利]烷烃氧载体在提高出芽短梗霉菌的聚苹果酸产量中的应用

说明书

本发明公开了烷烃氧载体在提高出芽短梗霉菌的聚苹果酸产量中的应用，其应用方法是将出芽短梗霉菌活化后在含有烷烃氧载体的培养基中发酵。与现有技术相比，本发明公开了利用烷烃氧载体提高聚苹果酸产量、抑制普鲁兰糖合成的方法。采用低浓度烷烃氧载体建立定向调控策略，实现对聚苹果酸和普鲁兰糖合成的碳代谢流向调控，抑制副产物普鲁兰糖的合成，提高主产物聚苹果酸的产量，同时添加此浓度范围的烷烃氧载体不会对出芽短梗霉细胞生长造成抑制。

技术领域

本发明属于微生物领域，具体涉及烷烃氧载体在提高出芽短梗霉菌的聚苹果酸产量中的应用。

背景技术

聚苹果酸(polymalic acid)是一种以苹果酸为唯一单体、相互之间通过酯键连接而成的高分子聚合物，它最早是由Shimada等在1969年从圆弧青霉菌(Pencilliumcyolopium)中分离得到，1979年Vert等在首次用化学合成制备了该聚合物。聚苹果酸具有良好的水溶性，其水解后的单体苹果酸，可通过参与到生物体内的三羧酸循环而被吸收，对人体无任何的毒副作用。聚苹果酸的较好水溶性、生物可降解性和生物相容性等性能，使聚苹果酸及其衍生物在生物医药、生物材料和食品工程等众多领域具有相当广泛的应用前景。微生物发酵法制备的聚苹果酸具有很高的化学纯度和光学纯度，这是化学合成法难以达到的。聚苹果酸主要由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、绒泡黏菌(Physarumpolycephalum)等真核微生物合成，其中A.pullulans具有较强的聚苹果酸合成能力。

普鲁兰糖是一种线性聚合的高分子多糖，其化学结构是葡萄糖以α-1,4-糖苷键结合成麦芽三糖，两端再以α-1,6-糖苷键同另外的麦芽三糖结合，如此反复连接而成。普鲁兰糖作为低能量的食品添加剂，获得美国FDA权威认证，此外，普鲁兰糖良好的成膜性和安全无毒的特点，使其在制药工业中也具有广泛用途。

聚苹果酸和普鲁兰糖可同时由出芽短梗霉发酵合成。中国发明专利ZL201110430053.5公开了一种出芽短梗霉联产聚苹果酸和普鲁兰糖的方法。我们实验室筛选的一株出芽短梗霉菌A.pullulans HA-4D(保存于中国普通微生物菌种保藏管理中心，CGMCC No.7.208)合成聚苹果酸能力较强，但是该菌同时合成一种胞外多糖副产物，经鉴定该副产物为普鲁兰糖。由于普鲁兰糖粘度较大，它的存在会严重影响聚苹果酸的分离提取，因此如何降低产物中普鲁兰糖的浓度成为我们关心的问题。邹祥等公开了一种通过外源添加吐温提高聚苹果酸产量、抑制普鲁兰糖的方法(专利申请号：201410073783.6)，但是未见其他提高聚苹果酸产量、抑制普鲁兰糖合成的报道。

发明内容

本发明公开了烷烃氧载体在提高出芽短梗霉菌的聚苹果酸产量中的应用，以解决现有技术存在的降低产物中普鲁兰糖的浓度效果不佳的问题。

烷烃氧载体是一种与水不互溶、对微生物无毒的有机物，其溶氧能力是水的15～20倍。在发酵液中引入烷烃氧载体，可以减少气液传氧阻力，提高发酵体系溶氧水平。我们在前期研究中发现，菌株A.pullulans HA-4D联产聚苹果酸和普鲁兰糖受到溶氧调控，高溶氧条件有利于聚苹果酸合成，不利于普鲁兰糖合成。因此本发明通过烷烃氧载体调控溶氧，调节代谢流向聚苹果酸合成方向进行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

烷烃氧载体在提高出芽短梗霉菌的聚苹果酸产量中的应用在本发明的保护范围之内。

其中，所述的烷烃氧载体为正己烷，正庚烷，正十二烷或正十六烷，优选正己烷。

其中，所述的出芽短梗霉菌的菌株号为A.pullulans HA-4D，保藏编号为CGMCCNo.7.208。

其中，所述的应用方法为：将出芽短梗霉菌活化后在含有烷烃氧载体的培养基中发酵。