专利名称：产物合成期促进西罗莫司生物合成的方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种在西罗莫司发酵合成期促进提高西罗莫司发酵产量的方法。
背景技术：
西罗莫司是由吸水链霉菌QStr印tomyces hygroscopicus)发酵生产的一种具有抗真菌、抗增殖和抗肿瘤活性的新型强效免疫抑制剂。它的免疫抑制作用比环孢菌素强数十倍，是肾毒性最低的免疫抑制剂，可用于治疗自身免疫性疾病。西罗莫司是当前最有前途的药物之一，由于其复杂的结构，较大的分子量，难以进行化学合成，现主要采用发酵的方法进行生产，但生产过程存在菌种产量低、发酵周期长、 中间产物多、下游分离提取方法复杂等难题。其中，提高西罗莫司发酵水平是解决目前西罗莫司高生产成本的主要手段之一。西罗莫司是链霉菌产生的典型次级代谢产物，在发酵过程中，0-48小时，处于菌丝细胞快速生长阶段，48小时至发酵终点，细胞处于产物合成期，开始大量合成西罗莫司产物。在实际西罗莫司发酵过程，发酵进入合成期后，存在雷帕霉素合成代谢流下降，细胞呼吸强度减弱等问题，需要采取其他调控手段提高细胞的代谢强度，进而强化西罗莫司合成代谢流。因此，本发明从强化西罗莫司合成代谢流的角度，通过营养调控因子筛选，发现一批在西罗莫司产物合成期，有利于促进提高其产量的关键调控因子，相关研究未见报道。
发明内容
本发明的目的在于西罗莫司产物合成期，通过添加营养调控因子，强化西罗莫司合成代谢流，进而提高其发酵产量的方法。用于实现本发明目的的具体技术解决方案如下
一种在产物合成期促进西罗莫司生物合成的方法，其特征在于，所述方法是在采用发酵工艺生产西罗莫司过程中，在发酵至48-96小时，添加质量浓度为0. 0Γ2%的硫酸铵、玉米浆、烟酰胺的一种或者组合，促进西罗莫司生物合成。所述发酵工艺使用的发酵培养基成分为葡萄糖l(T40g/L、甘油2(Tl00g/L、棉籽粉 l(T30g/L、赖氨酸盐5 40g/L、NaCl 0. 2 lg/L、K2HPO4 0.05-0.5 g/L;发酵时，将培养基初始PH控制在5. 5 7.0，灭菌温度115 121°C，灭菌时间30 min ；发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL,摇床转速180140 r/min，接种量为5 15%，培养温度为 26 30 "C。本发明使用的菌种为吸水链霉菌(5 hygroscopicus ATCC 29253或5 hygroscopicus NRRL5491)
本发明所具有的优点
本发明结合西罗莫司生物合成的特点，在发酵合成期，筛选得到能促进西罗莫司合成代谢流的营养调控因子，在发酵合成期添加，可以大幅度提高西罗莫司的发酵水平。本发明具有目的明确、发酵成本低，工艺控制简单等优点，可以在西罗莫司发酵过程中，应用上述营养调控因子进行发酵过程强化，建立新型发酵控制工艺，以及用于工业化生产。
具体实施例方式实施例1 发酵培养基成分为葡萄糖40g/L，甘油50g/L，棉籽粉20g/L，赖氨酸盐 10 g/L, NaCl 0. 5 g/L, K2HPO4 0. 1 g/L。培养基初始pH控制在6. 5，灭菌温度121°C，灭菌时间30 min ；在发酵至72小时， 添加质量浓度为0.6%的玉米浆。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌5 hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为 10%，培养温度为30°C，西罗莫司发酵产量比对照组提高了 6. 88%。实施例2 发酵培养基成分为葡萄糖40g/L，甘油50g/L，棉籽粉20g/L，赖氨酸盐 10 g/L, NaCl 0. 5 g/L, K2HPO4 0. 1 g/L。培养基初始pH控制在6. 5，灭菌温度121°C，灭菌时间30 min ；在发酵至72小时， 添加质量浓度为0. 的硫酸铵。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌5 hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为 10%，培养温度为30°C，西罗莫司发酵产量比对照组提高了 9. 47%。实施例3 发酵培养基成分为葡萄糖40g/L，甘油50g/L，棉籽粉20g/L，赖氨酸盐 10 g/L, NaCl 0. 5 g/L, K2HPO4 0. 1 g/L。培养基初始pH控制在6. 5，灭菌温度121°C，灭菌时间30 min ；在发酵至56小时， 添加质量浓度为0.4%的硫酸铵。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌5 hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为 10%，培养温度为30°C，西罗莫司发酵产量比对照组提高了 5. 39%。实施例4 发酵培养基成分为葡萄糖40g/L，甘油50g/L，棉籽粉20g/L，赖氨酸盐 10 g/L, NaCl 0. 5 g/L, K2HPO4 0. 1 g/L。培养基初始pH控制在6. 5，灭菌温度121°C，灭菌时间30 min ；在发酵至72小时， 添加质量浓度为0.04%的烟酰胺。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌5 hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为 10%，培养温度为30°C，西罗莫司发酵产量比对照组提高了 7. 85%。实施例5 发酵培养基成分为葡萄糖40g/L，甘油50g/L，棉籽粉20g/L，赖氨酸盐 10 g/L, NaCl 0. 5 g/L, K2HPO4 0. 1 g/L。培养基初始pH控制在6. 5，灭菌温度121°C，灭菌时间30 min ；在发酵至72小时， 添加质量浓度为0. 6%的玉米浆和0. 2%的烟酰胺。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL,摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌5 hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为10%，培养温度为30°C，西罗莫司发酵产量比对照组提高了 13%。
权利要求
1.一种在产物合成期促进西罗莫司生物合成的方法，其特征在于，所述方法是在采用发酵工艺生产西罗莫司过程中，在发酵至48-96小时，添加质量浓度为0. 0Γ2%的硫酸铵、 玉米浆、烟酰胺的一种或者组合，促进西罗莫司生物合成。
2.根据权利要求1所述的在产物合成期促进西罗莫司生物合成的方法，其特征在于，所述发酵工艺使用的发酵培养基成分为葡萄糖l(T40g/L、甘油2(Tl00g/L、棉籽粉 10 30g/L、赖氨酸盐 5 40g/L、NaCl 0. 2 lg/L、K2HPO4 0.05-0.5 g/L;发酵时，将培养基初始PH控制在5. 5 7.0，灭菌温度115 121°C，灭菌时间30 min ；发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL,摇床转速180140 r/min，接种量为5 15%，培养温度为 26 30 "C。 v
全文摘要
本发明提出一种在产物合成期促进西罗莫司生物合成的方法，所述方法是在采用发酵工艺生产西罗莫司过程中，在发酵至48-96小时，添加质量浓度为0.01~2%的硫酸铵、玉米浆、烟酰胺的一种或者组合，促进西罗莫司生物合成。本发明具有目的明确、发酵成本低，工艺控制简单等优点，可以在西罗莫司发酵过程中，应用营养调控因子进行发酵过程强化，建立新型发酵控制工艺，用于工业化生产。
文档编号C12P17/18GK102533898SQ201210024188
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月4日 优先权日2012年2月4日
发明者李进, 邹祥 申请人:西南大学