[发明专利]一种通过鲁氏接合酵母发酵产葡萄糖醛酸的方法

说明书

本发明公开了一种通过鲁氏接合酵母发酵产葡萄糖醛酸的方法，属于发酵技术领域。鲁氏接合酵母能够以葡萄糖或蔗糖为底物生产葡萄糖醛酸，为微生物法生产葡萄糖醛酸奠定了基础。优化其发酵培养基和培养条件，可使发酵产葡萄糖醛酸产量达到14.68g/L，较目前国内外微生物发酵法产量(国内2.03g/L，国外3.94g/L)高出3倍以上。较化学生产法具有反应条件温和、产品工艺简单、生产过程易于控制、可用于食品和药物生产、环保等优点。

技术领域

本发明涉及一种通过鲁氏接合酵母发酵产葡萄糖醛酸的方法，属于发酵技术领域。

背景技术

葡萄糖醛酸(Glucuronic acid)是一种糖醛酸化合物，因其分子中同时存在高反应活性的醛基和羧基，可作为受体与多种人体内源性及外源性有毒物质结合，提高毒性物质的水溶性使其易于随尿与胆汁排出体外，发挥排毒功能，提高机体免疫功能。

葡萄糖醛酸在医药和保健品等领域也有着广泛的应用，可作为中间物质合成具有防癌抗癌作用的D-葡糖二酸钙、D-葡萄糖二酸1，4-内酯和L-抗坏血酸等，也可作为食品添加剂加入到功能性饮料中。其优势作用正在不断被发掘，有巨大的潜在经济效益。

目前葡萄糖醛酸主要以淀粉为原料在酸性条件下通过硝酸氧化来实现生产。该工艺存在能耗高、选择性差、产品收率低、环境污染严重等问题。以葡萄糖为底物用发酵法生产葡萄糖醛酸成本较低，对环境污染也较小，并且发酵生产葡萄糖醛酸可以大大减轻原料来源的限制。由于缺少能够产游离葡萄糖醛酸的独立菌株，目前，利用微生物发酵生产葡萄糖醛酸的方法还未得到广泛应用，且产量最高也只有3.94g/L。

因此，通过微生物发酵的方法生产葡萄糖醛酸，并对培养条件进行优化以获得更高产量的葡萄糖醛酸，对工业微生物发酵生产葡萄糖醛酸具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过鲁氏接合酵母产葡萄糖醛酸的方法，包含以下步骤：(1)活化鲁氏接合酵母菌；(2)将活化后的菌体转接于发酵培养基中；(3)发酵。

所述鲁氏接合酵母，能以蔗糖为底物，发酵生产葡萄糖醛酸。用YPD固体平板培养鲁氏接合酵母时，菌落呈圆形，表面干燥光滑，呈乳白色，菌落大小0.1-0.5cm。

所述方法是将鲁氏接合酵母活化后，接种于培养基中，25-30℃，200-220r/min摇床培养10-12h。

本发明的另一个目的是提供鲁氏接合酵母发酵产葡萄糖醛酸的培养基配方和培养条件。

在本发明的一种实施方式中，所述发酵培养基含葡萄糖20-30g/L，蛋白胨10-15g/L，磷酸二氢钾1-1.5g/L，pH 4.5-6.0，种龄8-10h，接种量1％-10％。

在本发明的一种实施方式中，所述发酵培养基含有蔗糖70-90g/L，大豆蛋白胨30-40g/L，磷酸二氢钾1-1.5g/L，初始pH 4.8-5.5，种龄8-9h，接种量1-5％，发酵时间15-20h，优选蔗糖85g/L，大豆蛋白胨32g/L，磷酸二氢钾1.5g/L，初始pH 4.8，种龄8.5h，接种量4％，发酵时间18h。

本发明提供的菌株能将较廉价的底物蔗糖转化成具有高附加值的葡萄糖醛酸，提供的培养基和培养条件最终发酵产葡萄糖醛酸产量能达到14.68g/L，较目前国内外微生物发酵法产量(国内2.03g/L，国外3.94g/L)高出3倍以上，较化学生产法具有反应条件温和、产品工艺简单、生产过程易于控制、可用于制备食品药品或保健品等优点，同时有利于保护环境，易于推广使用。

附图说明

图1鲁氏接合酵母在初始培养基中发酵过程曲线；

图2碳源种类(A)、氮源种类(B)、蔗糖含量(C)、大豆蛋白胨含量(D)、初始pH(E)、种龄(F)、接种量(G)对产量的影响；

图3鲁氏接合酵母在培养基2中发酵过程曲线；