专利名称：一种利用光滑球拟酵母菌产丙酮酸的方法
技术领域：
本发明属于发酵技术领域，具体涉及ー种利用光滑球拟酵母菌产丙酮酸的方法。
背景技术：
丙酮酸是酶法合成色氨酸和酪氨酸、L-多巴(医学上用来治疗帕金森氏病)，是氢化阿托酸的原料、こ烯系聚合物的起始剂、人工器官的合成原料，是合成L-半肤氨酸、L-亮氨酸、VB6和VB12的原料。同时丙酮酸还可以用来合成系列蛋白酶抑制剂、抗病毒剂、镇静剂、消炎镇痛药、抗病毒剂药物等。丙酮酸的另ー个重要应用领域就是用作减肥剂。外界补充丙酮酸，通过刺激线粒体加速TCA循环，从而加速脂肪消耗达到减肥的目的。Virtual Musde杂志中提到“Pittsburgh医学中心附属大学的科学家们说明饮食中添加含有丙酮酸盐(通常为 钠、钾、钙、镁盐)的补充剂，不仅可以增加脂肪的代谢高达48%，而且可以减少因低脂饮食造成的蛋白质流失”。近年来国外发达国家利用丙酮酸这一特性，以其钙盐作为减肥保健药品。国外有关媒体己经报道，含有丙酮酸钙的减肥药已经风靡全球，成为减肥药市场上的新宠。丙酮酸こ酯是农药合成中难以替代的原料和中间体，它被广泛应用于杀菌剂和除草剂的合成。溴代丙酮酸こ酯是高效杀菌剂噻菌灵的主要中间体，噻菌灵是ー种高效广谱的内吸式杀菌剂，对植物有保护和治疗作用，还可以控制仓储水果、蔬菜的病害，广泛用于柑橘、香蕉等多种水果蔬菜的防腐保鲜，我国卫生部也准许其作为食品添加剂使用。
发明内容
本发明提供了ー种利用光滑球拟酵母菌产丙酮酸的方法，通过对菌株培养条件的研究，确定了菌株最适的发酵培养条件10%的接种量，30 g/L葡萄糖，10 g/L蛋白胨，10mL/L玉米浆，2 g/L KH2PO4, pH为5. 6，并添加定量维生素，30°C培养，对光滑球拟酵母菌产丙酮酸最为有利。I. ー种利用光滑球拟酵母菌产丙酮酸的方法，通过对菌株培养条件的研究，确定了菌株最适的发酵培养条件。2.步骤I所述的最适的发酵培养条件为10%的接种量,30 g/L葡萄糖，10 g/L蛋白胨，10 mL/L玉米浆，2 g/L KH2PO4, pH为5. 6，并添加定量维生素，30°C培养。3.步骤I所述的定量维生素包括盐酸硫胺素、烟酸、盐酸吡哆醇或生物素。4.步骤I所述的最佳盐酸硫胺素添加量为15 μ g/L。5.步骤I所述的最佳烟酸添加量为15 mg/L ο6.步骤I所述的最佳盐酸吡哆醇添加量为2 mg/L ο7.步骤I所述的最佳生物素添加量为9 μ g/L。本发明的有益效果在于本发明使用光滑球拟酵母菌生产丙酮酸，通过对菌株培养条件的研究，确定菌株最适的发酵培养条件，提高光滑球拟酵母菌生产丙酮酸能力。
图I盐酸硫胺素对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响。图2烟酸对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响。图3盐酸吡哆醇对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响。图4生物素对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响。
具体实施例方式下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。本专利所用的菌株为光滑球拟酵母菌(CCTCC M202019)，购买于CCTCC。
实施例I
本实施案例说明盐酸硫胺素对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，为探讨不同浓度盐酸硫胺素对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，选择不同浓度盐酸硫胺素进行丙酮酸发酵，结果如图I所示。结果见图1，盐酸硫胺素含量对菌体量、残糖量和丙酮酸的积累量影响显著。盐酸硫胺素促进菌体生长，当浓度小于15 μ g/L时随着盐酸硫胺素浓度的増加，菌体量増加。此后菌体量不再随着盐酸硫胺素浓度的増加而增加，基本上保持不变。由此可见，15 μ g/L的盐酸硫胺素是维持菌体充分生长的最低浓度。在缺乏盐酸硫胺素的条件下，PDH酶活力的下降导致丙酮酸氧化脱羧受阻，使得丙酮酸得以积累。但是由于盐酸硫胺素还是转酮酶的辅因子，因此磷酸戊糖途径也受到影响导致NADPH的合成速率降低，于是菌体増殖速度减慢，结果丙酮酸产率较高，但葡萄糖消耗速度非常慢。此现象说明，当盐酸硫胺素浓度处于限定的范围内(如在小于15 μ g/L的范围内)时，酵解速度也受阻。实施例2
本实施案例说明烟酸对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，为探讨不同浓度烟酸对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，选择不同浓度烟酸进行丙酮酸发酵，结果如图2所示。结果见图2，在小于I mg/L的范围内，增加烟酸含量显著提高菌体量、降低残糖量。继续增加烟酸含量对菌体生长没有多大影响，但是残糖浓度却不断下降，说明烟酸有促进菌体利用葡萄糖的能力。烟酸对丙酮酸的积累影响不如盐酸硫胺素显著，推测烟酸的主要作用是加速菌体对葡萄糖的利用速度。而当烟酸添加量为15 mg/L时，丙酮酸产量最高。实施例3
本实施案例说明盐酸吡哆醇对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，为探讨不同浓度盐酸吡哆醇对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，选择不同浓度盐酸吡哆醇进行丙酮酸发酵，结果如图3所示。结果见图3，发酵培养基中不加盐酸毗哆醇吋，菌体浓度低、耗糖速度下降，丙酮酸产量低；当盐酸毗哆醇浓度达O. 5 mg/L时，菌浓迅速増加，残糖浓度迅速下降，丙酮酸产量大幅度提高。而在2 mg/L时，虽然菌浓有所降低，但是丙酮酸产量最大，因此选择2 mg/L为最佳添加量。实施例4
本实施案例说明生物素对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，为探讨不同浓度生物素对光滑球拟酵母菌产丙酮酸的影响，选择不同浓度生物素进行丙酮酸发酵，结果如图3所示。结果见图4，在0-9 μ g/L范围内生物素浓度显著影响菌体生长、丙酮酸积累量和耗糖速度。低浓度的生物素降低了丙酮酸梭化酶的活力，导致菌体増殖速度减慢、葡萄糖消 耗速度降低和丙酮酸的产量下降。当生物素浓度为9 μ g/L时丙酮酸的产量最高，此后继续增加生物素含量丙酮酸产量反而下降，说明过多的生物素増加了丙酮酸的消耗，推測可能是生物素激活了丙酮酸脱梭酶的活力，导致丙酮酸流向草酞こ酸的碳通量増加。与盐酸硫胺素和烟酸相比，当供给9 μ g/L以上的生物素时，其浓度对丙酮酸发酵的影响不大。
权利要求
1.ー种利用光滑球拟酵母菌产丙酮酸的方法，其特征在于，发酵培养条件为10%的接种量，30 g/L葡萄糖，10 g/L蛋白胨，10 mL/L玉米浆，2 g/L KH2PO4,pH为5. 6，并添加定量维生素，30°C培养。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，定量维生素选自盐酸硫胺素、烟酸、盐酸吡哆醇或生物素。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，盐酸硫胺素添加量为15μ g/L。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，烟酸添加量为15mg/L。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，盐酸吡哆醇添加量为2mg/L。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，生物素添加量为9μ g/L。
全文摘要
本发明提供了一种利用光滑球拟酵母菌产丙酮酸的方法，通过对菌株培养条件的研究，确定了菌株最适的发酵培养条件10%的接种量，30g/L葡萄糖，10g/L蛋白胨，10mL/L玉米浆，2g/LKH2PO4，pH为5.6，并添加定量维生素，30℃培养，对光滑球拟酵母菌产丙酮酸最为有利。
文档编号C12P7/40GK102864178SQ20121031171
公开日2013年1月9日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者金雅新 申请人:太仓市茂通化建有限公司