一种生产玻璃酸钠的培养基及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种生产玻璃酸钠的培养基及其制备方法，所述培养基按重量份计包括以下组分：白砂糖29‑38份，酵母浸粉7‑15份，缓冲无机盐2.5‑4份，L‑精氨酸14‑28份，聚醚消泡剂10‑30份，麦麸2.5‑5份，微量元素的无机盐1.5‑3份，水40‑60份；本发明专利技术提供的培养基通过L‑精氨酸、麦麸和微量元素的无机盐等合理搭配，在使用兽疫链球菌H23发酵生产玻璃酸钠时，大大提升了玻璃酸钠的产量，其产量可达到6.7g/L‑7.2g/L，突破了透明质酸钠行业技术发展的瓶颈，降低了生产成本，具有良好的应用前景。

A medium for producing sodium hyaluronate and its preparation method

The present invention provides a medium for producing sodium hyaluronate and its preparation method. The medium comprises the following components by weight: 29 38 white sugar, 7 15 yeast extract powder, 2.5 4 buffer inorganic salts, 14 28 L arginine, 10 30 polyether defoamer, 2.5 5 wheat bran, 1.5 3 inorganic salts and 40 water. The production of sodium hyaluronate by fermentation of Streptococcus zooepidemicus H23 was greatly increased by the rational mixing of L-arginine, wheat bran and inorganic salts of trace elements. The production of sodium hyaluronate could reach 6.7g/L_7.2g/L, breaking through the bottleneck of technical development of sodium hyaluronate industry, reducing the production cost and having a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种生产玻璃酸钠的培养基及其制备方法
本专利技术属于发酵工程领域，涉及一种生产玻璃酸钠的培养基及其制备方法。
技术介绍
玻璃酸钠(SodiumHyaluronate)又名透明质酸钠，是由N-乙酰葡萄糖醛酸反复交替而形成的一种高分子多糖体生物材料。玻璃酸钠为关节滑液的主要成分，是软骨基质的成分之一。在关节腔内起润滑作用，可覆盖和保护关节软骨，改善关节挛缩，抑制软骨变性变化表面，改善病理性关节液，增加滴滑功能。目前获取玻璃酸钠的方法主要是从动物的滑液、皮肤、雄鸡冠及脐带中提取到玻璃酸钠。但是，这种方法存在一定的缺陷，对于制约着玻璃酸钠提取的发展。目前，生物发酵法可以弥补传统方法存在问题，是玻璃酸钠生产研究的热点内容。CN105255969A公开了一种提高发酵生产透明质酸产量的方法，属于发酵工程
此方法利用用菌株发酵生产透明质酸，发酵所用培养基中添加有核糖、大豆磷脂的一种或两种以上的混合物。采用此方法可有效提高透明质酸产量，提高了可达26％。但是此方法中透明质酸的产量最高为6.3g/L，还需要进一步提高。CN107338201A公开了一种马链球菌兽疫亚种SXY36及在发酵生产透明质酸中的应用，(1)SXY36经紫外线、微波和γ射线照射诱变选育，无溶血性，HA发酵产率高，遗传稳定，在优选的发酵条件下，摇瓶发酵产率可达0.731g/L，发酵罐发酵的产率可达4.78g/L；(2)采用两段变温发酵和稳定pH法，可以发酵制备高分子量HA，分子量可达1.89MDa，是常规发酵法的2倍。(3)采用发酵液自酶降解法制备不同分子量HA，控制酶解时间，即可生产分子量在0.035～1.89MDa范围内的HA。但是，此方法的在发酵罐中的产率仅有4.78g/L，产量相对较低。CN1786180公开了一种提高发酵法生产透明质酸产量及分子量的方法，涉及生产透明质酸的发酵
采用兽疫链球菌(Streptococcuszooepidemicus)H23作为出发菌株，经液体发酵生产透明质酸，发酵培养基选用酵母粉为单一氮源、搅拌转速为180-220rpm的条件下，透明质酸的产量及分子量有大幅度提高，适用于透明质酸的工业化生产。但是此方法产量也仅仅为6g/L，产量还需进一步提高。目前，现有方法生产玻璃酸钠的产量一般仅在6g/L，已不能满足日益增长的工业生产需求。而如何从发酵培养基为根本，来提高生产玻璃酸钠的产量，是一个前景可行的策略。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于一种生产玻璃酸钠的培养基及其制备方法，以使得通过发酵法生产玻璃酸钠的产量得到提高，降低工业化的生产的成本。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，一种生产玻璃酸钠的培养基，所述培养基按重量份计包括以下组分：本专利技术提供的生产玻璃酸钠的培养基，通过L-精氨酸、麦麸和微量元素的无机盐合理搭配，在使用兽疫链球菌H23发酵生产玻璃酸钠时，大大提升了玻璃酸钠的产量，其产量可达到6.7g/L-7.2g/L。微量元素的无机盐所提供的微量元素与L-精氨酸共同促进了菌体的代谢过程，尤其是能够促进与玻璃酸钠代谢通路相关的代谢过程，而麦麸同时为菌体提供了充足的能量来源，保证了菌体的生长，并且不会影响L-精氨酸与微量元素的无机盐发挥功效，相比于其他氮源如蚕蛹粉、尿素、蛋白胨等，效果更加优良。在本专利技术中，所述白砂糖的重量份为29-38份，例如可以是29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份或38份等。在本专利技术中，所述酵母浸粉的重量份7-15份，例如可以是7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。在本专利技术中，所述缓冲无机盐的重量份为2.5-4份，例如可以是2.5份、3份、3.5份或4份等。优选地，所述缓冲无机盐包括七水合硫酸镁、二水合磷酸二氢钠、硫酸钾、磷酸二氢钾或磷酸氢二钠中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：七水合硫酸镁和二水合磷酸二氢钠；七水合硫酸镁、二水合磷酸二氢钠和硫酸钾；磷酸二氢钾和磷酸氢二钠；硫酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠等等。进一步优选为水合硫酸镁、二水合磷酸二氢钠和硫酸钾的组合。在本专利技术中，缓冲无机盐主要为培养基提供适宜的酸碱环境，能够保证菌体在合适的环境下进行正常代谢。在本专利技术中，所述L-精氨酸的重量份为14-28份，例如可以是14份、16份、17份、19份、20份、22份、25份、27份或28份等。在人体中，精氨酸是鸟氨酸循环中的一个组成成分具有极其重要的生理功能，精氨酸可有效提高免疫力、促进免疫系统分泌自然杀伤细胞、吞噬细胞、白血球内烯素(interleukin-1)等内生性物质，有利于对抗癌细胞及预防病毒感染。另外，精氨酸是鸟氨酸(L-ornithine)及脯氨酸(L-proline)的前趋物，脯氨酸是构成胶原蛋白的重要元素，补充精氨酸对于严重外伤、烧伤等需要大量组织修护的康护，具有明显的帮助，同时具有降低感染及发炎的效果。在本专利技术中，所述聚醚消泡剂的重量份为10-30份，例如可以是10份、12份、15份、18份、20份、23份、25份、27份或30份等。在本专利技术中，使用聚醚消泡剂相对于其他传统的消泡剂来说，消泡效果更突出，能够保证发酵过程中所需气体的正常交换，利于菌体生长和代谢。在本专利技术中，所述麦麸的重量份为2.5-5份，例如可以是2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。麦麸是小麦加工面粉副产品，麦黄色，片状或粉状。麦皮的端部有部分胚芽(也就是麦子生芽的部位)，大约占麦皮总量的5-10％左右，麦皮含有大量的维生素B类。富含纤维素和维生素，主要用途有食用、入药、饲料原料、酿酒等。在本专利技术中通过添加麦麸，使得培养基中的营养成分充足。在本专利技术中，所述微量元素的无机盐的重量份为1.5-3份，例如可以是1.5份、2份、2.5份或3份等。优选地，所述微量元素的无机盐包括硝酸铈、硫酸锌、硝酸镧、硝酸镨或硫酸亚铁中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括硝酸铈和硫酸锌；硫酸锌和硝酸镧；硝酸镧、硝酸镨和硫酸亚铁等等组合。在本专利技术中，微量元素的无机盐中所提供的微量元素，会和L-精氨酸协同发挥作用，促进菌体与玻璃酸钠相关代谢通路的进行，能够提升玻璃酸钠的产量。而如果培养基中缺少L-精氨酸或者微量元素，则产量会出现下降。优选地，所述培养基中还包括卵磷脂2-4份，例如可以是2份、2.5份、3份、3.5份或4份等。卵磷脂又称蛋黄素，主要成分为磷脂酰胆碱，不饱和脂肪酸。在本专利技术的培养中添加卵磷脂，可进一步提升玻璃酸钠的产量。优选地，所述培养基按重量份计包括以下组分：另一方面，本专利技术提供了一种如上所述的培养基的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将白砂糖、酵母浸粉和麦麸溶于水中混合得到混合溶液；(2)将缓冲无机盐、微量元素的无机盐、L-精氨酸和任选地卵磷脂溶于水中，混合得到混合溶液；(3)将步骤(1)得到的混合溶液、步骤(2)得到的混合溶液与聚醚消泡剂混合至澄清状态得到所述培养基。本专利技术所提供的制备方法中，聚醚消泡剂需最后添加进入培养基中，这样才能够使得消泡的效果更为突出。优选地，步骤(1)所述混合的温度为20-40℃，例如可以是20℃、23℃、25℃、28℃、30℃、3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产玻璃酸钠的培养基，其特征在于，所述培养基按重量份计包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种生产玻璃酸钠的培养基，其特征在于，所述培养基按重量份计包括以下组分：2.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述缓冲无机盐包括七水合硫酸镁、二水合磷酸二氢钠、硫酸钾、磷酸二氢钾或磷酸氢二钠中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的培养基，其特征在于，所述微量元素的无机盐包括硝酸铈、硫酸锌、硝酸镧、硝酸镨或硫酸亚铁中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的培养基，其特征在于，所述培养基中还包括卵磷脂2-4份。5.根据权利要求1-4中任一项所述的培养基，其特征在于，所述培养基按重量份计包括以下组分：6.根据权利要求1-5中任一项所述的培养基的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将白砂糖、酵母浸粉和麦麸溶于水中混合得到混合溶液；(2)将缓冲无机盐、微量元素的无机盐、L-精氨酸和任选地卵磷脂溶于水中，混合得到混合溶液；(3)将步骤(1)得到的混合溶液、步骤(2)得到的混合溶液与聚醚消泡剂混合至澄清状态得...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仁爱，金修建，沈琳，罗璐，
申请(专利权)人：上海景峰制药有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31