一种生产S-腺苷甲硫氨酸的方法技术

提供一种生产S

【技术实现步骤摘要】
一种生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法


[0001]本申请涉及生物技术和微生物领域，尤其涉及一种生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法。

技术介绍

[0002]S
‑
腺苷甲硫氨酸(SAM)广泛存在于所有生物体内，它是生物体内重要的甲基供体。SAM分子内含有一个高能S原子，能将其相邻碳原子的亲核攻击反应激活，使得其成为一种重要的中间代谢物，拥有转甲基、转硫基、转氨丙基等重要作用。SAM也参与了生物体内的诸多反应，包括各类核酸与蛋白质的合成，磷脂质与维生素的合成也与其密切相关。SAM也是谷胱甘肽(GSH)与多胺的合成前体，多胺对于细胞的生长不可或缺，细胞内SAM含量的多少将对细胞的功能产生极大的影响。在近些年的有关肝脏与精神类疾病的研究中，人们发现在这些病例中大多都伴随着SAM的不正常代谢。因此不难发现SAM对于生物体维持其正常的生理功能有着及其重要的作用，在实际应用中，其被有效的用于治疗各种肝病、抑郁症、骨关节炎等，具有极高的应用价值。
[0003]SAM的市场需求随着各类肝病、抑郁症药物的不断发展而逐渐增长。虽然随着市场的需求，中国国内的SAM生产企业的数量及其产能都随之有所扩大，促使了国内的SAM产量不断增加，但是仍然无法完全饱和市场，国内的SAM依然高度依赖于从国外进口。
[0004]我国是肝炎的流行大国，国内还没有一款能真正改善肝细胞代谢的生物药物，而SAM作为一种重要的医药中间体，并且对于肝病也有很好的疗效，随着人们对于健康的越来越重视，SAM的需求也必然会越来越多。
[0005]因此，如何进一步提高SAM的产量以满足市场需求将具有重大意义。
[0006]近年来业界对于如何提高SAM的产量进行了一系列的研究。目前较为常见的一种提高SAM产量的方式为：在发酵过程中向发酵液补加过量的甲硫氨酸(L
‑
Met)。然而，经实验表明，该种方法在L
‑
Met的补料速率提高到一定程度后，其发酵性能反而出现下降趋势，无法进一步提高SAM的产量。
[0007]因此，有必要提出一种新的、能够进一步提高SAM产量的方法，以克服上述现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0008]本申请所要解决的技术问题是，提供一种更利于毕赤酵母菌株生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的发酵方法，从而解决由于过量L
‑
Met补料所导致的胞内ATP限制，并进一步提高SAM产量。
[0009]为了解决上述问题，根据本申请的一方面，提供一种生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法，所述方法是以培养基中发酵S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌的发酵液进行发酵，从而获得所述S
‑
腺苷甲硫氨酸；其中，所述方法包括甲醇诱导阶段：在所述甲醇诱导阶段开始10小时后向所述发酵液添加L
‑
甲硫氨酸，所述L
‑
甲硫氨酸的添加方式为以0.4g/L/h的速率向所述发酵液添加L
‑
甲硫氨酸；并且，在所述甲醇诱导阶段中，当所述发酵液的二氧化碳释放速率及氧气消
耗速率出现明显下降时，向所述发酵液添加柠檬酸钠，所述柠檬酸钠的添加方式为向所述发酵液一次性添加所述柠檬酸钠,使至所述发酵液中所述柠檬酸钠的浓度为6g/L。
[0010]在一些实施例中，在所述甲醇诱导阶段中，还向所述发酵液流加甲醇，以使得所述甲醇诱导阶段中所述发酵液的溶氧约为15％。
[0011]在一些实施例中，在所述甲醇诱导阶段之前，所述方法还包括批发酵阶段；在所述批发酵阶段中，在所述培养基中接种S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌以形成所述发酵液并进行发酵，并且，当所述发酵液的OD
600
约为60且所述发酵液的溶氧约为60％时，向所述发酵液流加甘油。
[0012]在一些实施例中，所述培养基为BSM培养基，pH值为5.5，并且，向所述培养基添加12mL/L的PTM1。
[0013]在一些实施例中，所述方法还包括甘油流加阶段；在所述甘油流加阶段，向所述发酵液持续流加50％V/V的甘油(v/v)，直至所述发酵液的OD600达到约为200。
[0014]在一些实施例中，在所述甘油流加阶段，控制甘油的补加速率以使所述发酵液的溶氧在10％
‑
20％之间。
[0015]在上述任意一个实施例中，所述S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌是(a)插入了SAM合成酶基因ds16，并弱化了β
‑
胱硫醚合成酶基因的菌株；或(b)在(a)菌株基础上，排除了筛选标记的菌株。
[0016]在上述任意一个实施例中，所述发酵液的pH值保持为5.5。
[0017]根据本申请的另一方面，提供一种生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法，所述方法包括：
[0018]批发酵阶段：在培养基中接种S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌以形成发酵液并进行发酵，其中，所述发酵液中初始包含含有40g/L的甘油；当所述发酵液的OD600约为60且所述发酵液的溶氧约为60％时，向所述发酵液流加甘油并进入甘油流加阶段；
[0019]甘油流加阶段：在所述甘油流加阶段，向所述发酵液持续流加50％V/V的甘油(v/v)，直至所述发酵液的OD600达到约为200，停止流加甘油并进入甲醇诱导阶段；以及，
[0020]甲醇诱导阶段：在所述甲醇诱导阶段，向所述发酵液添加甲醇、L
‑
甲硫氨酸和柠檬酸钠，其中，
[0021]在所述甲醇诱导阶段向所述发酵液持续流加甲醇，以使得所述甲醇诱导阶段中所述发酵液的溶氧约为15％；
[0022]在所述甲醇诱导阶段开始10小时后向所述发酵液添加L
‑
甲硫氨酸，所述L
‑
甲硫氨酸的添加方式为以0.4g/L/h的速率向所述发酵液添加L
‑
甲硫氨酸；
[0023]在所述甲醇诱导阶段中，当所述发酵液的二氧化碳释放速率及氧气消耗速率出现明显下降时，向所述发酵液添加柠檬酸钠，所述柠檬酸钠的添加方式为向所述发酵液一次性添加所述柠檬酸钠,使至所述发酵液中所述柠檬酸钠的浓度为6g/L。
[0024]在一些实施例中，所述S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌是插入了SAM合成酶基因ds16，并弱化了β
‑
胱硫醚合成酶基因的菌株。
[0025]最为优选地，所述S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌株是毕赤酵母G12
’
菌株，该菌株是以DS16(Hu H，Qian J C，Chu J，et al.DNA shuffling of methionine adenosyltransferasegene leads to improved S
‑
adenosyl
‑
L
‑
methionine production本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法，所述方法是以培养基中发酵S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌的发酵液进行发酵，从而获得所述S
‑
腺苷甲硫氨酸，其特征在于，所述方法包括甲醇诱导阶段，其中，在所述甲醇诱导阶段开始10小时后向所述发酵液添加L
‑
甲硫氨酸，所述L
‑
甲硫氨酸的添加方式为以0.4g/L/h的速率向所述发酵液添加L
‑
甲硫氨酸；并且，在所述甲醇诱导阶段中，当所述发酵液的二氧化碳释放速率及氧气消耗速率出现明显下降时，向所述发酵液添加柠檬酸钠，所述柠檬酸钠的添加方式为向所述发酵液一次性添加所述柠檬酸钠,使至所述发酵液中所述柠檬酸钠的浓度为6g/L。2.如权利要求1所述的生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法，其特征在于，在所述甲醇诱导阶段中，还向所述发酵液流加甲醇，以使得所述甲醇诱导阶段中所述发酵液的溶氧约为15％。3.如权利要求1所述的生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法，其特征在于，在所述甲醇诱导阶段之前，所述方法还包括批发酵阶段；在所述批发酵阶段中，在所述培养基中接种S
‑
腺苷甲硫氨酸生产菌以形成所述发酵液并进行发酵，并且，当所述发酵液的OD
600
约为60且所述发酵液的溶氧约为60％时，向所述发酵液流加甘油。4.如权利要求3所述的生产S
‑
腺苷甲硫氨酸的方法，其特征在于，所述培养基为BSM培养基，pH值为5.5，并且，向所述培养基添加12mL/L的PTM1。5.如权利要求3所述的生产S
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腺苷甲硫氨酸的方法，其特征在于，所述方法还包括甘油流加阶段；在所述甘油流加阶段，向所述发酵液持续流加50％V/V的甘油(v/v)，直至所述发酵液的OD
600
达到约为200。6.如权利要求5所述的生产S
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄明志，徐文韬，徐峰，宋伟菁，
申请(专利权)人：华东理工大学青岛创新研究院，
类型：发明
国别省市：