[发明专利]一种促进普通生酮基古龙酸菌生长代谢的方法

说明书

一种促进普通生酮基古龙酸菌生长代谢的方法，它以普通生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌混合菌为生产菌株，在种子培养基、发酵培养基或同时在种子培养基和发酵培养基中添加适量黄原胶和透明质酸钠进行培养，试验表明：能促进普通生酮基古龙酸菌增殖和代谢产酸，缩短发酵周期，提高发酵指数。具体地，在培养基中添加黄原胶，小菌数量增多，产酸量提高；在培养基中添加透明质酸钠，菌体分散性好，大小均匀，普通生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌的生长状态更为同步，大菌易于形成芽孢，小菌产酸能力提升；在含有黄原胶的培养基中辅以加入适量的透明质酸钠，小菌菌量明显增加，大菌和小菌生长同步性提高，小菌产酸速率加快，效果较单独添加更为显著。

技术领域

本发明涉及一种促进普通生酮基古龙酸菌生长代谢的方法，属于微生物发酵技术领域。

技术背景

2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gulonic acid，简称2-KLG)是合成维生素C的前体，目前国内采用“二步发酵法”生产，第一步单菌发酵，将D-山梨醇转化成L-山梨糖；第二步混合菌发酵，通过普通生酮基古龙酸菌(Ketogulonogenium vulgarum，俗称小菌)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium，俗称大菌)的共同作用将L-山梨糖转化成2-酮基-L-古龙酸。在“二步发酵法”的2-酮基-L-古龙酸生产过程中，第二步混合菌发酵中的小菌是产酸菌，单独培养生长弱，大菌是伴生菌不产酸，但为小菌提供生物活性物质促进其生长，因此提高小菌的增殖数量、控制大菌和小菌的同步生长、激发小菌代谢产酸能力，就是推进高效合成2-酮基-L-古龙酸的关键。

研究表明：微生物多糖是一种天然高分子聚合物，参与细胞的生长繁殖、控制细胞的分裂分化，具有保障生物分子结构稳定的作用。

黄原胶是由糖类经黄单胞杆菌发酵产生的胞外微生物多糖，具有良好的悬浮性、增稠性、热稳定性、酸碱稳定性等特点，广泛应用于食品、制药、化工等多个领域。在医药领域的研究表明，黄原胶能够为细胞生长提供适宜的三维微环境，促进多种细胞增殖和分化，有利于新生组织的形成。因此研究黄原胶对小菌(普通生酮基古龙酸菌)增殖的促进作用很有意义。

透明质酸钠是一种大分子多糖，参与调控细胞内外电解质的交流，可以调节渗透压，以及蛋白质、水、电解质的扩散及运转，促进细胞修复，在大菌(巨大芽孢杆菌)芽孢形成和细胞内生物活性物质的释放过程中起到协调作用，有利于生长环境的改善，促进大菌和小菌(普通生酮基古龙酸菌)的同步生长，增强小菌产酸酶系的酶活力。

黄原胶和透明质酸钠在促进普通生酮基古龙酸菌生长和产酸方面未见有相关研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供维生素C前体2-酮基-L-古龙酸生产技术一种促进普通生酮基古龙酸菌生长代谢的方法，即一种通过在种子培养基、发酵培养基或同时在种子培养基和发酵培养基中添加适量黄原胶和透明质酸钠，以促使普通生酮基古龙酸菌增殖和酶活力提升，从而实现2-酮基-L-古龙酸高效合成的方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案为：

一种促进普通生酮基古龙酸菌生长代谢的方法，它以普通生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌混合菌为生产菌株，在种子培养基、发酵培养基或同时在种子培养基和发酵培养基中添加适量黄原胶和透明质酸钠进行培养，其中：

在种子培养基中添加适量黄原胶和透明质酸钠进行培养，步骤包括：

(1)种子培养基基础配方：L-山梨糖20g/L、酵母膏3g/L、玉米浆3g/L、蛋白胨8g/L、尿素1g/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸镁0.2g/L、碳酸钙1g/L；

(2)在种子培养基中以0.2～1.0g/L的添加量添加黄原胶，或以0.5～1.2g/L的添加量添加透明质酸钠，或同时以0.6～0.8g/L的添加量添加黄原胶和以0.6～0.8g/L的添加量添加透明质酸钠，调pH值为6.5～7.0，121℃±1℃灭菌15min；