[发明专利]一种灵菌红素的固态发酵生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产灵菌红素的发酵方法，尤其是一种生产灵菌红素的固态培养的发酵法，属于发酵工业领域。 

背景技术

灵菌红素是一族天然红色素的总称，通常具有由三个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构。天然灵菌红素类化合物可以分为四种结构类型。第一种为直链结构，如灵菌红素和十一烷基灵菌红素；其余三种均为灵菌红素的环状衍生物。自然界中产灵菌红素的菌株主要是粘质沙雷氏菌（Serratia marcecens），此外还有一些放线菌（例如：Streptomyces coelicolor）、以及海洋细菌（例如：Hahella chejuensis、Pseudoalteromonas denitrificans）。 

近年来，由于其在免疫抑制和抗癌方面良好的功效而受到越来越多的关注，同时，灵菌红素还显示出抗菌、抗原生动物以及抗疟疾等诸多功效。由于灵菌红素类化合物的结构新颖，抗肿瘤活性高，同时对正常细胞毒性较低，已成为抗癌药物的关注热点。 

灵菌红素通过氢键和电荷相互作用破坏肿瘤细胞在S期的DNA复制，从而引起细胞凋亡，有效地抑制肿瘤细胞的增殖。同时，灵菌红素在细胞毒力范围内，抗癌靶向性很好，不对正常细胞产生毒害。另一方面，灵菌红素能够使癌细胞发生聚集，从而抑制细胞对ECM附着，达到抑制癌变细胞实现浸润转移，并对正常细胞没有显著影响。 

微生物在固态发酵与液态发酵过程中所处的环境截然不同，这可能 会导致微生物得到生长代谢途径、强度等发生较大变化，从而使其代谢产物产量提高。因此相对于液态发酵，固态发酵在酶、香料、色素和其他方面显示了其产品具有高产量和高品质的特性。而且固态发酵产品的下游处理过程相对来说要简洁很多，处理过程中能量的消耗以及资源的浪费都较少。但是，目前灵菌红素及其类似物的发酵主要以液态发酵为主，发酵水平较低，还在实验室摇瓶阶段，不同研究者产量差异较大，总体来说还不能满足工业化需求。例如，公开号为CN102002469A（发明名称：生产灵菌红素的菌株及其方法）、CN102277323A（发明名称：高产灵菌红素的粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）Sm-128菌株及其应用）、CN101392227B（发明名称：一种粘质沙雷氏菌及其生产的灵菌红素）等专利文献公开了一系列粘质沙雷氏菌发酵生产灵菌红素的方法，上述文献所用的方法均为液态培养，灵菌红素产量在4-10g/L之间，与国外发酵水平相比，还存在较大差距。而固态发酵生产能力灵菌红素相关的方法并没有报道，因此，为了提高灵菌红素产量并适应工业生产应用的需要，开发一种好的固态发酵方式是十分必要的。 

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种利用惰性载体固态发酵产生灵菌红素的方法。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案。 

一种利用惰性载体固态发酵产生灵菌红素的方法，其特征在于，包括以下步骤：制备粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）的种子液；以体积质量比4～15ml/100g将所述种子液接入到固态发酵培养基中，在24～30℃、相对湿度70～90%条件下培养24～48小时，得到灵菌红素固态发酵产物，其中，所述固态发酵培养基由惰性载体、碳源、氮源、盐和 水按质量比1:(0.5～3):(0.2～2):(0.01～0.05):(5～18)混合，高压湿热灭菌0.5～1小时，冷却后得到。 

保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心 

保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号 

保藏日期：2013年6月19日 

保藏编号：CGMCC No.7734 

分类命名：粘质沙雷氏菌Serratia marcescens 

发明的作用与效果 

本发明提供的固态发酵生产灵菌红素的方法有效地提高了灵菌红素产量，降低生产成本，对生产工艺和设备要求低，有益于实现灵菌红素的工业化生产；有效解决传统液态发酵污水排放问题，有益于环保；由于使用惰性载体，可以循环利用，减少了固态发酵废渣的排放量，有利于环保；提取工艺简单，在保持较高提取效率同时减少有机溶剂的排放和损失，节约能耗。 

具体实施方式

在本发明的各实施例中使用的菌株是粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）菌株Xd-1，于2013年6月19日提交到中国普通微生物菌种保藏管理中心（简称CGMCC）保藏，并验证活性，于2013年6月28日获得活性检测证明，该菌株保藏号为CGMCC No.7734。