[发明专利]一种提高灵菌红素发酵水平的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种提高灵菌红素发酵水平的方法及其应用。本发明通过将粘质沙雷氏菌菌液接种于发酵培养基中进行发酵；其中，发酵培养基的碳源为植物油脂。本发明发现玉米油相对于大豆油，更有利于粘质沙雷氏菌合成得到灵菌红素，提高幅度达到29％；本发明首次发现，通过添加适量的庆大霉素硫酸盐或多黏菌素B硫酸盐能有效提高灵菌红素的发酵水平，与不添加庆大霉素硫酸盐或多黏菌素B硫酸盐的批次相比，添加适量庆大霉素硫酸盐的产量提高幅度为10.8％～20.4％，添加适量多黏菌素B硫酸盐的产量提高幅度为10.4％～23.2％。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，特别涉及一种提高灵菌红素发酵水平的方法及其应用。

背景技术

灵菌红素(Prodigiosin)是一类以三吡咯环结构为主的红色色素，主要通过微生物发酵法而获得。研究表明，灵菌红素具有抗细菌、抗真菌、抗原生动物、抗癌和免疫抑制等生物活性。癌症是当前严重危害人类生命的疾病，而灵菌红素类化合物能够触发恶性癌细胞的凋亡，已显现出良好的抗癌活性，故被视为极具开发潜力的抗癌药物。灵菌红素最早从沙雷氏菌属(Serratia)发酵产物中提取得到，随后研究人员发现链霉菌属(Streptomyces)、假单胞菌属(Pseudomonas)、河氏菌属(Hahella)、弧菌属(Vibrio)等微生物也能够代谢产生灵菌红素。近年来，为了提高灵菌红素发酵水平，研究人员采用诱变、基因工程等技术手段在菌种选育方面进行了大量工作，也在培养基优化、发酵工艺优化等方面进行了不懈努力。但是，灵菌红素生产仍然存在产率低、价格昂贵等不足，优化发酵工艺仍是提高灵菌红素发酵水平的重要途径。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种提高灵菌红素发酵水平的方法。

本发明的另一目的在于提供上述提高灵菌红素发酵水平的方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种提高灵菌红素发酵水平的方法，包括如下步骤：将粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)菌液接种于发酵培养基中进行发酵；其中，发酵培养基的碳源为植物油脂。

所述的粘质沙雷氏菌优选为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)PG-04、粘质沙雷氏菌CICC10370或粘质沙雷氏菌CICC20055，但不仅限于所述优选菌种。

所述的接种的接种量优选为体积百分比5％～10％。

所述的植物油脂优选为大豆油和玉米油中的一种或两种；更优选为玉米油。

所述的发酵培养基的组成优选如下：玉米油30～40g/L、蛋白胨10～14g/L、K₂HPO₄5.0～5.4g/L、MgSO₄·7H₂O 0.4～0.5g/L，pH7.4～7.6；溶剂为水。

所述的水优选为纯净水。

所述的发酵培养基的灭菌条件优选为：121℃灭菌16～20min。

所述的发酵的条件优选为：搅拌转速为400～500r/min，发酵温度为25～27℃，发酵时间为16～18h，在发酵过程的第0～12h，发酵的通气比由0.24vvm逐步增加至0.34～0.38vvm，发酵12h以后，发酵的通气比控制为0.30～0.34vvm。

所述的提高灵菌红素发酵水平的方法，优选包括如下步骤：将粘质沙雷氏菌菌液接种于发酵培养基中进行发酵，在粘质沙雷氏菌发酵的对数生长期的中后期或是稳定期，加入庆大霉素硫酸盐或多黏菌素B硫酸盐；当灵菌红素产量达到最高时，结束发酵。

所述的庆大霉素硫酸盐的添加时间优选为发酵第10～12h。

所述的庆大霉素硫酸盐的添加量按其在发酵体系中的浓度为320～480U/L计算。