一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法，包括一级种子培养

【技术实现步骤摘要】
一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法


[0001]本专利技术属于微生物发酵领域，具体涉及一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法
。

技术介绍

[0002]吡咯喹啉醌
(pyrroloquinoline quinone
，
PQQ)
是第三类氧化还原酶的辅因子，具有防护肝损伤
、
促进生物体生长
、
加快神经生长因子合成速率
、
增强细菌对一些极端条件的耐受性
、
清除氮自由基等功能，普遍存在于动物
、
植物及微生物中，在食品
、
医药和化妆品领域都有重要的应用价值
。
[0003]文献报道，甲基营养菌的
PQQ
合成水平高且成本低廉，是一种非常有潜能的
PQQ
生产菌株，但在甲醇
、
甲烷等
C1化合物为唯一碳源时，甲基营养菌对甲醇等
C1化合物的利用率偏低，容易造成资源上的浪费
。
同时，甲基营养菌在利用甲醇等
C1化合物时会产生中间代谢产物甲醛，由于甲醛能与蛋白质和核酸反应，对菌体具有很强的毒害作用，因此，甲基营养菌必须快速代谢甲醛，阻止不利反应的发生
。
[0004]目前，提高甲基营养菌的
PQQ
产量等的研究大多集中在工程菌的改造方面，如
CN105624084A
公开了一种定向驯化选育高产吡咯喹啉醌的甲基营养菌，通过逐步提高培养基中的甲醇浓度对甲基营养菌进行应激驯化，提高了选育正突变率以及吡咯喹啉醌产量增加幅度
。CN113913448A
公开了一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌产量的方法及应用，将甲基营养菌的基因组中
TCS3
替换为筛选标记基因，从而获得用于生产吡咯喹啉醌的工程菌
。
而通过发酵工艺的改进降低中间产物甲醛对菌体的毒副作用且提高
PQQ
效价鲜有报道，而提高甲基营养菌对甲醇等
C1化合物的利用率
、
降低中间代谢产物甲醛对菌体的毒害影响能够有效的提高
PQQ
产量，实现节能减排，促进绿色健康发展
。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法，通过培养基中加入甲醛脱氢酶
、
补料中加入有机氮源等发酵培养基及发酵方法的改进，其目的在于适当加快菌体生长速率并提高甲醇利用率，降低中间产物甲醛对菌体的毒副作用，最终达到降低生产能耗，缩短发酵周期，提高
PQQ
效价的目的
。
[0006]为实现其目的本专利技术采用的技术方案是：一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法，其发酵过程，包括一级种子培养
、
二级种子培养和补料分批发酵；
[0007]所述补料分批发酵为：将培养好的二级种子液以体积比5‑
10
％的接种量接种于发酵培养基中，
28
‑
32℃、pH6.8
‑
7.0
的条件下进行发酵至甲醇耗尽溶氧反弹开始匀速流加补料发酵，
170h
终止发酵
。
[0008]所述发酵培养基至少含有甲醇
0.8
‑
1.2g/L、
硫酸铵4‑
6g/L、
甲醛脱氢酶
0.5
‑
0.8mg/L
；所述补料的成分及含量为：甲醇
450
‑
550g/L
，酵母浸粉
5.0
‑
7.0g/L
，蛋白胨
2.0
‑
3.0g/L
，
pH5.5
‑
6.5。
发酵结束后通过调节转速控制
pH7.0
‑
7.5。
[0009]其中，补料流加速度为每小时流加发酵液体积的
0.1
％
‑
0.2
％，共流加发酵液总体积的
25
％
‑
30
％
。
[0010]优选的，所述一级种子培养为：将甲基营养菌甘油菌接种于种子培养基中，在
28
‑
32℃
下振荡培养
48
‑
72h
，得到一级种子液
。
[0011]优选的，所述二级种子培养为：将培养好的一级种子以
1.0
‑
2.0
％的接种量接种于种子培养基中，在
28
‑
32℃
下振荡培养
48
‑
72h
，得到二级种子液
。
[0012]优选的，本专利技术使用的甲基营养菌为
JCM
公司的扭脱甲基杆菌
JCM2803
，该菌株在甲醇为唯一碳源的发酵培养基相比普通菌株，加快了菌体生长速率
。
[0013]本专利技术种子培养基的成分及含量为：甲醇8‑
12g/L、
硫酸铵
2.5
‑
3.5g/L、
磷酸二氢钾
1.2
‑
1.6g/L、
十二水合磷酸氢二钠7‑
8g/L、
七水合硫酸镁
0.45
‑
0.55g/L、
微量元素
A 0.6
‑
0.8ml/L、
微量元素
B 0.6
‑
0.8ml/L、
微量元素
C 0.6
‑
0.8ml/L、
七水合硫酸亚铁
0.6
‑
0.8ml/L
，培养基
pH
＝
6.8
‑
7.0。
优选的，种子培养基的成分及含量为：甲醇
10g/L、
硫酸铵
3g/L、
磷酸二氢钾
1.4g/L、
十二水合磷酸氢二钠
7.56g/L、
七水合硫酸镁
0.5g/L、
微量元素
A 0.7ml/L、
微量元素
B 0.7ml/L、
微量元素
C 0.7ml/L、
七水合硫酸亚铁
0.7ml/L
，培养基
pH
＝
6.8
‑
7.0。
[0014]本专利技术发酵培养基的成分及含量为：甲醇
0.8
‑
1.2g/L、
硫酸铵
4.5
‑
5.5g/L、
磷酸二氢钾
1.2
‑
1.6g/L、
十二水合磷酸氢二钠7‑
8g/L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法，其发酵过程，包括一级种子培养
、
二级种子培养和补料分批发酵；所述补料分批发酵为：将培养好的二级种子液以体积比5‑
10
％的接种量接种于发酵培养基中，
28
‑
32℃、pH6.8
‑
7.0
的条件下进行发酵至甲醇耗尽溶氧反弹开始匀速流加补料发酵，
170h
终止发酵；所述发酵培养基至少含有甲醇
0.8
‑
1.2g/L、
硫酸铵4‑
6g/L、
甲醛脱氢酶
0.5
‑
0.8mg/L
；所述补料的成分及含量为：甲醇
450
‑
550g/L
，酵母浸粉
5.0
‑
7.0g/L
，蛋白胨
2.0
‑
3.0g/L
，
pH5.5
‑
6.5
；其中，补料流加速度为每小时流加发酵液体积的
0.1
％
‑
0.2
％，共流加发酵液总体积的
25
％
‑
30
％
。2.
如权利要求1所述的一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法，其特征是，所述一级种子培养为：将甲基营养菌甘油菌接种于种子培养基中，在
28
‑
32℃
下振荡培养
48
‑
72h
，得到一级种子液
。3.
如权利要求2所述的一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法，其特征是，所述二级种子培养为：将培养好的一级种子以
1.0
‑
2.0
％的接种量接种于种子培养基中，在
28
‑
32℃
下振荡培养
48
‑
72h
，得到二级种子液
。4.
如权利要求2或3所述的一种提高甲基营养菌吡咯喹啉醌效价的方法，其特征是，所述种子培养基的成分及含量为：甲醇8‑
12g/L、
硫酸铵
2.5
‑
3.5g/L、
磷酸二氢钾
1.2
‑
1.6g/L、
十二水合磷酸氢二钠7‑
8g/L、
七水合硫酸镁
0.45
‑
0.55g/L、
微量元素
A 0.6
‑
0.8ml/L、
微量元素
B0.6
‑
0.8ml/L、
微量元素
C 0.6
‑
0.8ml/L、
七水合硫酸亚铁
0.6
‑
0.8ml/L
，
pH
＝
6.8
‑
7.0
；所述微量元素
A
的成分及含量为：七水合硫酸锌
22.5g/L、
五水合硫酸锰
4.5g/L、
七水合硫酸铜
0.75g/L
；所述微量元素
B
的成分及含量为：氯化钠
1.5g/L、
碘化钾
0.03g/L、
六水合氯化钴
0.03g/L、
二水合氯化钙
30g/L
；所述微量元素
C
的成分及含量为：四水合七钼酸铵
0.03g/L、
硼酸
0.03g/L
；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，刘凯，于超，李丽，刘鹏，马志婷，
申请(专利权)人：广西天铭药业有限公司，
类型：发明
国别省市：