[发明专利]一种高效快速的生物合成茉莉酸的生产工艺

说明书

本发明公开了一种高效快速的生物合成茉莉酸的生产工艺，包括以下步骤：步骤一：从热带水果中分离得到可可毛色二胞菌的单一菌株；步骤二：将菌株接种到培养基中，在28‑30℃温度下静置培养6天，取培养6天后的培养液20mL，用乙酸乙酯萃取，氮气吹干，定容，分别用液相色谱进行茉莉酸标准品和样品的检测。本发明将可可毛色二胞菌应用于茉莉酸的生物合成中，可以得到含茉莉酸浓度较高的培养液，且培养周期短，极大的降低生产成本，让植物的组织或器官产生特殊的生理功能，达到增加产量或防治病虫害的目的，广泛应用于农业、工业和医药行业。

技术领域

本发明涉及茉莉酸的生物合成技术领域，尤其涉及一种高效快速的生物合成茉莉酸的生产工艺。

背景技术

茉莉酸(又名茉莉酮酸)是一种有芳香味的环戊烷类化合物，化学名：反-3-氧代-2-(顺-2-戊烯基)-环戊乙酸甲酯，英文名：Jasmonic Acid，在农业、工业及医药领域有良好的应用价值，特别是近年发现,茉莉酮酸及其酯类对植物的器官和细胞起着许多特殊的生理作用,由此引起了生理生化学者的普遍关注。茉莉酸的来源有三种途径，一是从富含茉莉酸的植物中提取分离获得，但茉莉酸高的植物较少，提取成本较高，研究工作前人做了许多，都不宜用于大规模的生产实际中。其二是化学合成方法，从结构上分析茉莉酸及其酯具有两个手性中心，有4个同分异构体，在化学合成上具有一定的挑战性，化学法的优点是可以合成高纯度的茉莉酸，且可以通过特殊的分离手段把4种同分异构体分开，得到单一的消旋体，合成的起始反应物不同，合成路径差异很大，反应器的要求差异也大，得率从5％至60％，得率高的起始反应物，成本就比较高，反应器的耐温耐压要求就很高，所以，化学合成法的缺点也是成本高，产物是4种同分异构体的混合物，手性物质的分离难度非常大，混合物可以应用于工业领域，但不宜应用于农业生产和医药行业中。第三种是生物合成方法，就是利用一种特殊的菌，在特定的培养基中适宜的条件下，培养一定的时间后，培养液中会生成一定量的茉莉酸，不同的菌种，不同的培养基，不同的培养条件，茉莉酸的得率从1mg·L^-1至1080mg·L^-1，差异非常大，得率的大小主要受菌种的影响，其次是培养基和培养条件。菌种选择不对时，培养液中几乎检测不到茉莉酸。

茉莉酸的生物合成，关键是菌种的选择，分离出一株好的菌种，可以达到事半功倍的效果，自然界中的菌有千千万万种，可可毛色二胞菌只是其中一种，而可可毛色二胞菌也不是都可以用于茉莉酸的生物合成，很多可可毛色二胞菌的培养液中，现在的检测仪器是检测不到茉莉酸的存在。我们经过广泛的初筛，从不同的热带水果中分离出单一的可可毛色二胞菌株，用薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)和超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)对培养液中的茉莉酸进行定性定量，发现从芒果中分离得到的可可毛色二胞菌，产茉莉酸的得率最高可以达到1080mg·L-1，而且生产成本很低(1g/50元)，且可以生物合成单一的茉莉酸手性化合物，非常适合应用于大规模农业生产和医药行业中。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的培养难度及差异性较大，且产得率低、生产成本高的缺点，而提出的一种高效快速的生物合成茉莉酸的生产工艺。

一种高效快速的生物合成茉莉酸的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一：从热带水果中分离得到可可毛色二胞菌的单一菌株；

步骤二：将菌株接种到培养基中，所述培养基包括以下原料：碳源25-75g/L、玉米浆1-3g/L、硝酸钠3-7g/L、硫酸锰0.001-0.003g/L、硫酸铜0.001-0.003g/L、硫酸锌0.01-0.03g/L、硫酸镁2-4g/L、硫酸亚铁0.3-0.6g/L、氯化钾0.3-0.5g/L和磷酸二氢钾1-2g/L；

步骤三：在28-30℃温度下静置培养6天，取培养6天后的培养液20mL，用乙酸乙酯萃取，氮气吹干，定容，分别用液相色谱进行茉莉酸标准品和样品的检测。

优选的，所述步骤一中，热带水果采用芒果、龙眼、荔枝、香蕉、菠萝、黄皮中的一种或多种。