一种生产十一烷基灵菌红素的培养基及方法技术

本发明专利技术公开了一种生产十一烷基灵菌红素的培养基及方法，该方法以胶原多肽作为十一烷基灵菌红素发酵生产的前体来源，涉及生物质转化和微生物发酵技术领域。胶原多肽的重均分子量为0.2k Da

【技术实现步骤摘要】
一种生产十一烷基灵菌红素的培养基及方法


[0001]本专利技术属于生物质转化和微生物发酵
，具体涉及生产十一烷基灵菌红素的培养基及方法。

技术介绍

[0002]十一烷基灵菌红素（Undecylprodigiosin, UP）是一种具有抗菌、抗肿瘤以及免疫抑制等多种生物学活性的抗生素，在医药行业具有巨大的应用前景，因此受到人们的广泛关注。UP可由天蓝色链霉菌（Streptomyces coelicolor）、浅天青链霉菌（Streptomyces coelescens）和粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）通过发酵合成。而S. marcescens是一种条件致病菌，安全性相对较低，在机体免疫力低时会引起尿道和肺部感染以及败血症等问题。因此，UP目前主要由链霉菌属微生物发酵生产得到。
[0003]基于特定的生产菌株，添加UP前体是一种操作简单、灵活的提高UP生产效率的方法，对于UP的生产非常重要。UP的生物合成前体主要包括脯氨酸（Proline, Pro）、甘氨酸（Glycine, Gly）、丝氨酸（Serine, Ser）、乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A。乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A来源较广，易于从一般的底物中获取。UP及其前体氨基酸和中间体的结构如图1所示，Pro和Gly等前体氨基酸对于UP的合成十分重要，但在常规的发酵底物中含量有限，且直接添加游离氨基酸对UP的工业生产而言成本较高，因此亟需寻找和开发新的UP前体氨基酸资源。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种生产十一烷基灵菌红素的培养基，旨在利用胶原多肽为微生物的生长和十一烷基灵菌红素的生产提供丰富的营养物质和前体氨基酸，以开拓合成十一烷基灵菌红素的前体资源，提高十一烷基灵菌红素的产量，提升发酵效率。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种利用胶原多肽发酵生产十一烷基灵菌红素的方法，开发胶原多肽特征性的生物转化功能，拓展胶原多肽在抗生素生产领域的应用，实现胶原多肽的资源化和高值化利用。
[0006]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0007]第一方面，本专利技术采用的技术方案为：一种生产十一烷基灵菌红素的培养基，该培养基包含重均分子量为0.2k Da
‑
20k Da的胶原多肽。优选地，所述胶原多肽的重均分子量为0.3k Da
‑
5k Da。
[0008]进一步地，所述胶原多肽在培养基中的添加量为0.1
‑
80 g/L。
[0009]进一步地，所述胶原多肽是由酶水解、碱水解、酸水解或高温水解中的至少一种方式，对胶原蛋白进行水解制备得到。
[0010]进一步地，所述培养基中无机盐成分包含钾盐、钠盐和镁盐中的至少一种。
[0011]进一步地，所述钾盐选自磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、氯化钾和硫酸钾中的至少一种；所述钠盐选自磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、氯化钠和硫酸钠中的至少一种；
所述镁盐选自磷酸氢镁、氯化镁和硫酸镁中的至少一种。
[0012]第二方面，本专利技术采用的技术方案为：一种利用胶原多肽发酵生产十一烷基灵菌红素的方法，包含将具有生成十一烷基灵菌红素能力的链霉菌接种至第一方面任一所述的培养基中进行十一烷基灵菌红素的生产发酵。
[0013]进一步地，所述具有生成十一烷基灵菌红素能力的链霉菌包含天蓝色链霉菌Streptomyces coelicolor和/或浅天青链霉菌Streptomyces coelescens。
[0014]进一步地，所述链霉菌的接种量为0.5%
‑
10%。
[0015]进一步地，所述发酵的温度为26
‑
34 ℃、pH为6
‑
9、转速为150
‑
250 rpm。
[0016]进一步地，所述十一烷基灵菌红素生产发酵后还包含将发酵生产得到的发酵液进行分离的步骤。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包含：本专利技术提供一种生产十一烷基灵菌红素的培养基，其包含重均分子量为0.2k Da
‑
20k Da的胶原多肽。胶原多肽氨基酸组成特殊，包含大量的十一烷基灵菌红素前体氨基酸，可精简发酵培养基的成分，减少该抗生素生产成本。本专利技术实施例提供一种利用胶原多肽发酵生产十一烷基灵菌红素的方法，将具有生成十一烷基灵菌红素能力的链霉菌接种上述含有胶原多肽的培养基中进行该抗生素的发酵生产。专利技术人创造性地发现：上述重均分子量的胶原多肽可以促进微生物的生长，提高十一烷基灵菌红素的产量，大幅缩短发酵时间，提高十一烷基灵菌红素的发酵效率。
[0018]需要说明的是，本专利技术实施例中所提供的胶原多肽之所以能够提升十一烷基灵菌红素的产量，主要是由于胶原多肽不仅能为微生物的生长提供丰富的营养，还可以为十一烷基灵菌红素的生产提供必需的前体氨基酸。胶原多肽中含有大量的十一烷基灵菌红素的前体氨基酸（甘氨酸、脯氨酸和丝氨酸），可诱导和刺激微生物发酵生产十一烷基灵菌红素，从而提高该抗生素的生产效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应该被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为UP及其前体氨基酸和中间体的结构；图2为链霉菌SLL
‑
523的表型特征和细胞形态；图3为胶原多肽对链霉菌CGMCC 4.7172发酵生产十一烷基灵菌红素的影响；图4为胶原多肽和2种植物生物质中十一烷基灵菌红素前体氨基酸的含量；图5为胶原多肽对链霉菌SLL
‑
523发酵生产十一烷基灵菌红素的影响；图6为胶原多肽对链霉菌SLL
‑
523胞内前体氨基酸含量的影响；图7为胶原多肽和4种肉类蛋白多肽对链霉菌CGMCC 4.7172发酵生产十一烷基灵菌红素的影响；图8为4种肉类蛋白多肽中十一烷基灵菌红素前体氨基酸含量。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0022]可了解到的是，有关发酵培养的操作条件会进一步随着所使用的具有生成十一烷基灵菌红素能力的微生物而被变动，以便达到最佳培养效果。而这些操作条件的选择是本领域技术人员能例行性地自行决定的。
[0023]下面对本专利技术实施例提供的生产十一烷基灵菌红素的培养基及方法进行具体说明。
[0024]本专利技术实施例提供了生产十一烷基灵菌红素的培养基，其包括胶原多肽，胶原多肽的重均分子量为0.2k Da
‑
20k Da，优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产十一烷基灵菌红素的培养基，其特征在于，该培养基包含重均分子量为0.2k Da
‑
20k Da的胶原多肽。2.如权利要求1所述的生产十一烷基灵菌红素的培养基，其特征在于，所述胶原多肽的重均分子量为0.3k Da
‑
5k Da。3.如权利要求1或2所述的生产十一烷基灵菌红素的培养基，其特征在于，所述胶原多肽在培养基中的添加量为0.1
‑
80 g/L。4.如权利要求1
‑
3任一所述的生产十一烷基灵菌红素的培养基，其特征在于，所述胶原多肽是由酶水解、碱水解、酸水解或高温水解中的至少一种方式，对胶原蛋白进行水解制备得到。5.如权利要求1所述的生产十一烷基灵菌红素的培养基，其特征在于，所述培养基中无机盐成分包含钾盐、钠盐和镁盐中的至少一种。6.一种生产十一烷基灵菌红素的方法，其特征在于，包含将具有生成十一烷基灵菌红素能力的链...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖学品，李霞，石碧，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：