[发明专利]一种甘露糖赤藓糖醇脂的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，尤其涉及一种甘露糖赤藓糖醇脂的生产方法。

背景技术

表面活性剂是能够显著降低表面张力的两亲性物质，在工农业生产中发挥着重要作用。但现在国内市场应用的表面活性剂大多数是以石油为原料经人工化学合成的，在其生产过程中容易造成环境污染和质量安全等问题，而由微生物转化获得的表面活性剂，即生物表面活性剂则不存在此类问题。因此，生物表面活性剂将成为替代化学合成表面活性剂的选择之一。生物表面活性剂是微生物在代谢过程中分泌的一种有高表面活性的物质，具有生物相容性、生物可降解性、无毒或低毒等特性，此外还具有多样性的结构和生理活性。根据结构特点，生物表面活性剂可分为糖脂类、脂肽和脂蛋白类、磷脂和脂肪酸类、聚合表面活性剂类和微粒表面活性剂等五大类。

甘露糖赤藓糖醇脂(Mannosylerythritol lipids，MELs)是一种糖脂类生物表面活性剂，与槐糖脂、鼠李糖脂相比，是现今国内研究较少的一类糖脂。MELs不仅具有良好的表面活性、乳化性、生物降解性、较低的临界胶束浓度，还具有许多特殊的生理活性，如抑制微生物生长、诱导细胞变异、可分化人类骨髓性白血病细胞系和黑素瘤细胞、提高基因转染效率、与糖蛋白有很强的配位能力等，可应用于环保、食品、化妆品、医药等行业。

关于MELs的生物转化研究，国内报道较少。华兆哲等研究假丝酵母Candida antarctic WHS112利用豆油为唯一碳源，获得了生产甘露糖赤藓糖醇脂的摇瓶发酵优化条件，最适条件为接种量5%～8%(v/v)，氮源为0.2%硝酸钠，温度为25℃，250mL三角瓶装液量为30mL，初始pH6.0（华兆哲，陈坚，朱文昌，等.假丝酵母(Candida antarctic WSH112)生产生物表面活性剂及降解正构烷烃的研究.南京大学学报(自然科学)，1998，32(2):149-154）。但是在该优化条件下，MELs的合成产量不高。Rau等研究了由Pseudozyma aphidis DSM70725发酵生产MELs的条件。在发酵过程中及时补料，并添加甘露糖和赤藓糖醇作为碳源，经过10天的发酵，最高产量可达75g/L（U.Rau,L.A.Nguyen,S.Schulz,et al.Formation and analysis of mannosylerythritol lipids secreted by Pseudozyma aphidis.Appl Microbiol Biotechnol,2005,66:551-559）。

但是，目前产量仍不高，难以工业化生产，主要原因在于现今所采用的MELs生产方法存在细胞生长密度大、产物难以分离提取、MELs合成量低、不宜连续生产、原料生产成本高等缺点。

发明内容

本发明提供了一种甘露糖赤藓糖醇脂的生产方法，解决现有生物法制备甘露糖赤藓糖醇脂工艺不成熟、原料成本高、产物产量低的问题。

一种甘露糖赤藓糖醇脂的生产方法，包括：

（1）将经活化的蚜虫拟酵母（Pseudozyma aphidis）DSMZ70725接入种子培养液中进行种子培养，培养后分离得到菌体细胞；

（2）将菌体细胞接入发酵培养基中，于28～30℃条件下发酵培养7～15d，得到发酵液；

（3）从发酵液中分离纯化得到甘露糖赤藓糖醇脂；

其中，所述的发酵培养基中含有植物油。

本发明所使用菌种为蚜虫拟酵母（Pseudozyma aphidis）DSMZ70725，该菌种购于德国菌种保藏中心，Deutsche Sammulung von Microorganismen und Zellkulturen（DSMZ）。

步骤（1）中，所述的活化为：将蚜虫拟酵母DSMZ70725接种到活化培养基中，于25～30℃培养3～5d；活化培养基可以为麦芽糖琼脂培养基。优选地，将蚜虫拟酵母DSMZ70725接种到麦芽糖琼脂培养基中，于28℃培养4d，待菌丝体长满平板备用。

以重量百分比计，所述的种子培养液包括以下成分：葡萄糖4.0～8.0%，硝酸钠0.1～0.5%，硫酸镁0.01～0.05%，磷酸二氢钾0.01～0.05%，酵母粉0.1～1.0%。优选地，所述的种子培养液包括以下成分：葡萄糖4.0%，硝酸钠0.3%，硫酸镁0.03%，磷酸二氢钾0.03%，酵母粉0.1%。

所述种子培养的培养温度为28～30℃，培养时间为3～5d。