专利名称：一种酿酒酵母及其补料分批发酵生产s-腺苷甲硫氨酸的工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及ー种酿酒酵母及其补料分批发酵生产S-腺苷甲硫氨酸的エ艺。
背景技术：
S-腺苷甲硫氨酸(SAM)，是甲硫氨酸的一种有机四价硫形式(金属硫)的磺酞化合物，被称为“活性甲硫氨酸”。SAM是广泛存在于生物体内的ー种 重要代谢中间体，它主要作为三种代谢途径的前体转甲基作用和转硫基作用、转氨丙基作用，其结构是1952年由意大利科学家Cantoni所发现的ー种能改善细胞代谢的生理活性物质，主要參与体内激素、神经递质、核酸、蛋白质和磷脂的生物合成和代谢以及抗氧化剂谷胱甘肽的形成，与体内各种解毒过程关系密切，是维护细胞膜正常功能、人体正常代谢和健康不可缺少的重要生命物质。SAM是最具市场潜カ的营养强化剂之一。1990年《美国营养补充品健康及教育法》通过以后，这部法令允许使用和分配SAM做为ー种可于柜台出售的食物添加剤，并于当年通过了美国FDA随机双盲法验证。FDA批准以SAM为名称作为抗抑郁，保肝护肝，治疗关节炎等为主要作用的食品补剂上市，迅速成为美国最畅销的保健品之一，现已经成为风行欧美的高档特殊膳食补剂产品。SAM还是ー种有效的治疗抑郁症的物质，可以作为抗抑郁剂来治疗轻微的抑郁状态和预防抑郁症，防止胆汁积淤；预防慢性活动性肝炎以及其他因素而造成的肝损伤。预防由于缺氧而造成的神经细胞坏死即缺氧症；促进神经细胞和神经纤维的组织再生。预防心脏疾病、癌症以及其他疾病的发生。SAM具有显著的治疗和保健功效，副作用小，而且人们日常的饮食不能提供SAM，所以在我国必将有巨大的应用研究前景。国内至今未能实现SAM的エ业化发酵生产，本发明利用酿酒酵母可以通过细胞代谢积累SAM的特点，通过对该菌株的发酵过程补充添加一定量的碳源和甲硫氨酸，促进便能够在细胞内催化ATP与L-甲硫氨酸反应，可在细胞内大量积累SAM，为SAM的エ业化生产提供借鉴。
发明内容
本发明的目的在于提出一种酿酒酵母，本发明的另ー目的是利用该酿酒酵母补料分批发酵生产S-腺苷甲硫氨酸的エ艺，提高发酵单位和产量，以降低S-腺苷甲硫氨酸的生产成本。其主要是通过补充碳源及添加维生素、无机盐及氨基酸等小分子物质对酿酒酵母的代谢网络进行扰动，強化S-腺苷甲硫氨酸的生成途径，使其产量得到大幅度提高。本发明的技术方案为ー种酵母，其分类命名为酿酒酵母，菌种的拉丁学名是Saccharomyces cerevisiae，參据的微生物为NJYHWG 71082，保藏日期是 2012 年 2 月 27日，保藏中心登记入册编号是CGMCC No. 5815。—种利用如权利要求I所述的酿酒酵母发酵生产S-腺苷甲硫氨酸的エ艺，其具体步骤如下将酿酒酵母CGMCC No. 5815接种于固体培养基中，该固体培养基组分为葡萄糖50 70g/L，酵母浸膏3 8g/L，琼脂15 20g/L ;在28 35 °C的条件下培养18 24h ;选取ー个菌落，挑取菌体，接入装有种子液的培养基的锥形瓶中瓶培养；种子液培养基组分葡萄糖30 50g/L,蛋白胨10 20g/L,酵母浸膏5 8g/L, pH控制在6. O 7. 5 ;调节转速120 200rpm，28 35°C培养18 24h得种子液；取发酵培养基体积5 20%的种子液培养基接入灭菌后装有发酵培养基的发酵罐中进行发酵培养；发酵培养基组分葡萄糖40 80g/L,酵母浸膏2 8g/L,无机盐O. 465 I. 73g/L,维生素O. I O. 3g/L,氨基酸I 10g/L，pH保持在6. O 7. 5 ;在发酵过程中进行补料添加葡萄糖和甲硫氨酸，使葡萄糖浓度保持在50 70g/L，甲硫氨酸浓度保持在6 10g/L ;控制温度、通气量和转速，发酵培养40 60h得发酵液。优选所述的无机盐组成为=NaH2PO40. 2 O. 8g/L、Na2HPO4 :0. 2 O. 8g/L、MgSO4 · 7H20 0. 05 O. lg/L、FeSO4 · 7H20 :0. 005 0. 01g/L、CaCl2 :0. 005 O. 01g/L、MnCl2 0. 005 O. Olg/L。在种子液培养基和发酵培养基配制时，用氨水或氢氧化钠调节pH，使其保持在6. O 7. 5。优选所述的种子液体积装液量为锥形瓶的10% 30%;其中发酵罐装液量为发酵罐体积的20 50%。优选所述的维生素为硫胺素或钴胺素。优选发酵进行6 15h时补料添加葡萄糖，使其浓度8 IOh内保持在50 70g/L,流加所用的葡萄糖的浓度为100 200g/L。优选发酵进行3 5h吋，每隔20 40分钟补料添加甲硫氨酸，使其浓度保持在5 10g/L，发酵进行到第10 12h吋，改成每隔10 20分钟补料添加甲硫氨酸,使其浓度保持在2 8g/L流加所用的甲硫氨酸的浓度为80 120g/L，发酵进行22 32h时停止补料添加。优选发酵培养过程中通入无菌空气，通气量控制在2 5L/(L ·π η);温度控制在28 35°C ;转速控制在120 200rpm。CGMCC No. 5815菌株具有下述性质I、形态特征在PDA培养基上，菌落呈圆形，表面光滑，边缘整齐，有光泽；在显微镜下(40X)细胞呈圆形和椭圆形，细胞大小(6. O 8. 5) X (5. 2 6. 5)。在麦芽汁平板上呈乳白色、湿润粘稠有光泽，隆起较高。菌落圆形规则、直径约为2 6mL。在麦芽汁液体培养基中菌体形态为卵圆形，近似球形，有不发达的假菌丝，单边出芽。2、生理生化特性酿酒酵母CGMCC No. 5815菌株的主要生理生化特征如表I所示表I :菌株的生理生化特性权利要求
1.一种酵母，其分类命名为酿酒酵母，菌种的拉丁学名是Saccharomyces cerevisiae,參据的微生物为=NJYHWG 71082，保藏日期是2012年2月27日，保藏中心登记入册编号是CGMCC No. 5815。
2.ー种利用如权利要求I所述的酿酒酵母发酵生产S-腺苷甲硫氨酸的エ艺，其具体步骤如下将酿酒酵母CGMCC No. 5815接种于固体培养基中，该固体培养基组分为葡萄糖50 70g/L，酵母浸膏3 8g/L，琼脂15 20g/L ;在28 35°C的条件下培养18 24h ;选取ー个菌落，挑取菌体，接入装有种子液的培养基的锥形瓶中瓶培养；种子液培养基组分葡萄糖30 50g/L,蛋白胨10 20g/L,酵母浸膏5 8g/L, pH控制在6. O 7. 5 ;调节转速120 200rpm，28 35°C培养18 24h得种子液；取发酵培养基体积5 20%的种子液培养基接入灭菌后装有发酵培养基的发酵罐中进行发酵培养；发酵培养基组分葡萄糖40 80g/L,酵母浸膏2 8g/L,无机盐O. 465 I. 73g/L,维生素O. I O. 3g/L,氨基酸I 10g/L，pH保持在6. O 7. 5 ;在发酵过程中进行补料添加葡萄糖和甲硫氨酸，使葡萄糖浓度保持在50 70g/L，甲硫氨酸浓度保持在6 10g/L ;控制温度、通气量和转速，发酵培养40 60h得发酵液。
3.根据权カ要求2所述的エ艺，其特征在于所述的无机盐组成为=NaH2PO4:0. 2 O.8g/L,Na2HPO4 :0. 2 O. 8g/L、MgS04 ·7Η20 :0. 05 O. lg/L,FeSO4 ·7Η20 :0. 005 O. Olg/L、CaCl2 0. 005 O. 01g/L、MnCl2 :0. 005 O. Olg/L。
4.根据权カ要求2所述的エ艺，其特征在于所述的种子液体积装液量为锥形瓶的10% 30% ;其中发酵罐装液量为发酵罐体积的20 50%。
5.根据权カ要求2所述的エ艺，其特征在于所述的维生素为硫胺素或钴胺素。
6.根据权カ要求2所述的エ艺，其特征在于发酵进行6 15h时补料添加葡萄糖，使其浓度8 IOh内保持在50 70g/L，流加所用的葡萄糖的浓度为100 200g/L。
7.根据权カ要求2所述的エ艺，其特征在于发酵进行3 5h时，每隔20 40分钟补料添加甲硫氨酸，使其浓度保持在5 10g/L ;发酵进行到第10 12h时，改成每隔10 20分钟补料添加甲硫氨酸,使其浓度保持在2 8g/L ;流加所用的甲硫氨酸的浓度为80 120g/L，发酵进行22 32h时停止补料添加。
8.根据权カ要求2所述的エ艺，其特征在于，发酵培养过程中通入无菌空气，通气量控制在2 5L/ (L · min);温度控制在28 35 °C ;转速控制在120 200rpm。
全文摘要
本发明公开了一种酿酒酵母及其补料分批发酵生产S-腺苷甲硫氨酸的工艺。该方法通过补充碳源及添加维生素、无机盐及氨基酸等小分子物质对酿酒酵母的代谢网络进行扰动，强化S-腺苷甲硫氨酸的生成途径，使酿酒酵母活力得到大幅度提高。本发明成本低，操作简易，大幅提高了发酵单位及生产产量，有利于工业化生产。
文档编号C12P19/40GK102676409SQ20121006077
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者唐容容, 杨文革, 胡永红 申请人:南京工业大学