[发明专利]一种利用光滑球拟酵母菌产丙酮酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一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、乙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。

丙酮酸的另一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。

丙酮酸乙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。溴代丙酮酸乙酯是高效杀菌剂噻菌灵的主要中间体，噻菌灵是一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，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℃培养，对光滑球拟酵母菌产丙酮酸最为有利。

1.      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。

2.      步骤1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℃培养。

3.      步骤1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1所述的最佳盐酸硫胺素添加量为15 μg/L。

5.      步骤1所述的最佳烟酸添加量为15 mg/L。

6.      步骤1所述的最佳盐酸吡哆醇添加量为2 mg/L。

7.      步骤1所述的最佳生物素添加量为9 μg/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。

附图说明

图1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1

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1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 μg/L时随着盐酸硫胺素浓度的增加，菌体量增加。此后菌体量不再随着盐酸硫胺素浓度的增加而增加，基本上保持不变。由此可见，15 μg/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，于是菌体增殖速度减慢，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 μg/L的范围内)时，酵解速度也受阻。

实施例2