專利名稱：一種促進(jìn)l-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-l-古龍酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，特別是一種通過(guò)在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加黃芪、天麻或黃芪和天麻的提取物促進(jìn)普通生酮基古龍酸菌(小菌)和巨大芽孢桿菌(大菌)協(xié)調(diào)生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)2-酮基-L-古龍酸高效合成的方法。屬微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
維生素C(Vitamin C,簡(jiǎn)稱Vc)又稱L-抗壞血酸(L-Ascorbic acid)，是人體必需的維生素，生理作用廣泛，在醫(yī)藥和食品工業(yè)中均占有重要地位。目前國(guó)內(nèi)普遍采用我國(guó)自主研發(fā)的“二步發(fā)酵法”生產(chǎn)，“二步發(fā)酵法”的第一步是單菌發(fā)酵，將D-山梨醇轉(zhuǎn)化成L-山梨糖；第二步是混合菌發(fā)酵，通過(guò)普通生酮基古龍酸菌Ketogulonogenium vuIgarum(俗稱小菌)和巨大芽孢桿菌Bacillus megaterium (俗稱大菌)的共同作用將L-山梨糖轉(zhuǎn) 化成2-酮基-L-古龍酸(2-KGA) ；2-酮基-L-古龍酸再經(jīng)過(guò)提取和轉(zhuǎn)化生成維生素C。在“二步發(fā)酵法”生產(chǎn)維生素C的第二步混合菌發(fā)酵過(guò)程中，小菌是產(chǎn)酸菌，但單獨(dú)培養(yǎng)生長(zhǎng)緩慢，產(chǎn)酸能力低，大菌自身不產(chǎn)酸，而作為伴生菌與小菌共同培養(yǎng)時(shí)可促進(jìn)其生長(zhǎng)和產(chǎn)酸，因此，促進(jìn)兩菌株之間的協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，對(duì)提高產(chǎn)酸能力是非常必要的。黃芪作為中草藥具有多種作用而應(yīng)用廣泛，其化學(xué)成分主要是黃酮類、皂苷類和多糖類化合物，黃芪多糖和黃芪皂苷是黃芪含量較高的主要成分，此外，黃芪還含單糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、核黃素、葉酸、尼克酸、維生素P、亞油酸、亞麻酸、硒及硅等多種微量元素。目前，黃芪在微生物發(fā)酵當(dāng)中已有應(yīng)用，它對(duì)微生物的生長(zhǎng)在很大程度上能起到促進(jìn)或抑制作用。天麻作為著名的中草藥早在兩千多年前就已聞名于世，其含量較高的主要成分是天麻素，除此之外，天麻還含有香草醇、枸櫞酸、枸櫞酸甲酯、琥珀酸、棕櫚酸、β -谷留醇、胡蘿卜甙、蔗糖、天麻多糖，以及鐵、氟、錳、鋅、鍶、碘、銅等多種微量元素。如今天麻的作用在食品和醫(yī)藥中已得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，它含有的多種成分在微生物培養(yǎng)中所發(fā)揮的作用也被肯定。黃芪和天麻的提取物對(duì)微生物的生長(zhǎng)有一定影響，但至今尚未見(jiàn)兩種中草藥提取物對(duì)2-酮基-L-古龍酸高效合成影響的研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供“二步發(fā)酵法”維生素C生產(chǎn)技術(shù)一種促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，即一種通過(guò)在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加黃芪、天麻或黃芪和天麻的提取物促進(jìn)普通生酮基古龍酸菌(小菌)和巨大芽孢桿菌(大菌)協(xié)調(diào)生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)2-酮基-L-古龍酸高效合成的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為一種促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，即一種通過(guò)在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加黃芪、天麻或黃芪和天麻的提取物促進(jìn)普通生酮基古龍酸菌(小菌)和巨大芽孢桿菌(大菌)協(xié)調(diào)生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)2-酮基-L-古龍酸高效合成的方法，它是按如下步驟一、種子培養(yǎng)制備普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢桿菌的混合菌種液；二、發(fā)酵培養(yǎng)I、按配方稱取發(fā)酵培養(yǎng)基各成分及擬在發(fā)酵培養(yǎng)基中以O(shè). 75 2. 00g/L的添加量添加的黃芪提取物，或以I. 50 3. 00g/L的添加量添加的天麻提取物，或分別以I. 00 I. 50g/L、l. 50 2. 00g/L的添加量同時(shí)添加的黃芪提取物和天麻提取物；2、制備發(fā)酵培養(yǎng)基；3、將制備的混合菌種液以10%的接種量(v/v)接種于添加了黃芪提取物，或天麻提取物，或同時(shí)添加了黃芪提取物和天麻提取物的發(fā)酵培養(yǎng)基中，在溫度28 32 °C、pH6. O 7. 2、攪拌轉(zhuǎn)速 150 500rpm/min、通氣量 3 15L/min、罐壓 0. 02 0. 05MPa 的條件下發(fā)酵，至終點(diǎn)，生產(chǎn)2-酮基-L-古龍酸的。本發(fā)明的有益效果在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加0. 75 2. 00g/L的黃芪提取物、I. 50
3.00g/L的天麻提取物或I. 00 I. 50g/L的黃芪提取物和I. 50 2. 00g/L的天麻提取物，通過(guò)協(xié)調(diào)兩種菌的相互作用，不僅促進(jìn)了小菌生長(zhǎng)，提高了 2-酮基-L-古龍酸的產(chǎn)量，而且還縮短了發(fā)酵周期，實(shí)現(xiàn)了高效合成2-酮基-L-古龍酸的目的。
具體實(shí)施例方式為了更好地說(shuō)明本發(fā)明，舉出以下實(shí)例。但本發(fā)明的范圍并不僅僅局限于此，其要求保護(hù)的范圍記載于權(quán)利要求的權(quán)項(xiàng)中。實(shí)施例I 9，通過(guò)在發(fā)酵培養(yǎng)基中分別以0. 00g/L、0· 50g/L、0. 75g/L、l. 00g/L、I. 25g/L、l. 50g/L、l. 75g/L、2. 00g/L、2. 50 g/L 的添加量 M (g/L)添加黃芪提取物，用下述“促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法”生產(chǎn)2-酮基-L-古龍酸，步驟如下一、種子培養(yǎng)按配方稱取種子培養(yǎng)基各成分，制備種子培養(yǎng)基(g/L) L-山梨糖20、酵母膏3、牛肉膏3、蛋白胨10、玉米漿I. 5、尿素I、KH2PO4 I、MgSO4 0. 2、CaCO3 1，調(diào)節(jié)pH為6. 5
7.0,121°C滅菌 20min ；刮取一環(huán)大小菌混合菌新鮮斜面上菌苔接種于制備的種子培養(yǎng)基中，在溫度28 30°C、攪拌轉(zhuǎn)速200rmp/min的條件下培養(yǎng)20 22h，制備普通生酮基古龍酸菌(小菌)和巨大芽孢桿菌(大菌)的混合菌種液；二、發(fā)酵培養(yǎng)I、按配方稱取發(fā)酵培養(yǎng)基各成分及擬在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加的黃芪提取物；2、制備發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L) L-山梨糖80、玉米漿10、尿素2、KH2PO4 I、MgSO4 O. 2、黃芪提取物M，調(diào)節(jié)pH為7. O 7. 2，于10L發(fā)酵罐中121°C滅菌20min，其中L-山梨糖、尿素單獨(dú)滅菌；3、將制備的混合菌種液以10%的接種量(v/v)接種于添加了黃芪提取物的發(fā)酵培養(yǎng)基中，10L發(fā)酵罐中發(fā)酵培養(yǎng)基的裝液量為7L，在溫度28 32°C(自控)、pH6. O 7. 2、攪拌轉(zhuǎn)速200 500rpm/min、通氣量5 12L/min、罐壓0. 03 0. 04MPa的條件下發(fā)酵，至終點(diǎn)，生產(chǎn)2-酮基-L-古龍酸。取得的效果如表I所示。表I :
權(quán)利要求
1.一種促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，其特征在于它是按如下步驟 (一)、種子培養(yǎng) 制備普通生酮基古龍酸菌和巨大芽孢桿菌的混合菌種液； (二 )、發(fā)酵培養(yǎng) (1)、按配方稱取發(fā)酵培養(yǎng)基各成分及擬在發(fā)酵培養(yǎng)基中以O(shè).75 2. OOg/L的添加量添加的黃芪提取物，或以I. 50 3. 00g/L的添加量添加的天麻提取物，或分別以I. 00 I. 50g/L、l. 50 2. 00g/L的添加量同時(shí)添加的黃芪提取物和天麻提取物； (2)、制備發(fā)酵培養(yǎng)基； (3)、將制備的混合菌種液以10%的接種量(v/v)接種于添加了黃芪提取物，或天麻提取物，或同時(shí)添加了黃芪提取物和天麻提取物的發(fā)酵培養(yǎng)基中，在溫度28 32 °C、pH6. O 7.2、攪拌轉(zhuǎn)速150 500rpm/min、通氣量3 15L/min、罐壓0. 02 0. 05MPa的條件下發(fā)酵，至終點(diǎn)，生產(chǎn)2-酮基-L-古龍酸的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，其特征在于它在發(fā)酵培養(yǎng)基中以I. 50g/L的添加量添加黃芪提取物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，其特征在于它在發(fā)酵培養(yǎng)基中以2. 50g/L的添加量添加天麻提取物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，其特征在于它在發(fā)酵培養(yǎng)基中分別以I. 25g/L、l. 75g/L的添加量同時(shí)添加黃芪提取物和天麻提取物。
全文摘要
一種促進(jìn)L-山梨糖轉(zhuǎn)化生成2-酮基-L-古龍酸的方法，屬微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，它包括種子培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)二步驟，是通過(guò)在發(fā)酵培養(yǎng)基中以0.75～2.00g/L的添加量添加黃芪提取物，或以1.50～3.00g/L的添加量添加天麻提取物，或分別以1.00～1.50g/L、1.50～2.00g/L的添加量同時(shí)添加黃芪提取物和天麻提取物促進(jìn)普通生酮基古龍酸菌(小菌)和巨大芽孢桿菌(大菌)協(xié)調(diào)生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)2-酮基-L-古龍酸高效合成的，它通過(guò)協(xié)調(diào)兩種菌的相互作用，不僅促進(jìn)了小菌生長(zhǎng)，提高了2-酮基-L-古龍酸的產(chǎn)量，而且還縮短了發(fā)酵周期。本發(fā)明經(jīng)采用10L罐進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，獲得了預(yù)期的效果。
文檔編號(hào)C12R1/11GK102936615SQ20121052945
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者馮志軍, 焦迎暉, 王清格, 馬樂(lè)輝, 安衛(wèi)紅, 李會(huì)然, 王俊芬 申請(qǐng)人:石藥集團(tuán)維生藥業(yè)(石家莊)有限公司