[发明专利]一株酵母菌株HF-21及其双相催化制备D-泛解酸内酯的方法

说明书

一株酵母菌株（Saccharomyces sp.）HF21，已于2021年6月17日保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏编号为CCTCC No.M 2021728。本发明开发了双相催化发酵方法，既抑制了酮泛解酸在水相中水解，又避免了酵母菌在有机相中失活，实现了酵母在有机相‑水相二相界面对底物的催化。

技术领域

本发明涉及一株酵母菌株(Saccharomyces sp.)HF-21及其双相催化制备D-泛解酸内酯的方法，属于微生物发酵技术领域。

背景技术

D-泛酸存在于植物以及低等生物的代谢过程中，被称为遍多酸或本多酸，是水溶性维生素B族的一种。D-泛酸广泛应用于食品、饲料和医药工业，市场需求量大。

D-泛酸的生产方法，通常采用异丁醛、甲醛、氰化钠合成DL-泛解酸内酯，再通过化学法拆分或生物酶法拆分获得D-泛解酸内酯，最后由β-丙氨酸钙与D-泛解酸内酯直接缩合而得到D-泛酸钙，但这些方法都存在一定的缺点。化学法拆分DL-泛解酸内酯的缺点是：奎宁化合物、手性胺等化学拆分剂成本高；杂质分离困难，且不利于环境保护。生物酶法拆分D-泛解酸内酯的缺点是：普遍酶拆分效率不高，单位体积的生物量低，发酵成本高。因此，减少反应步骤、不需要手性拆分的D-泛酸生产方法，具有重要的研究价值。

D-泛解酸内酯是合成D-泛酸的重要中间体。目前，制备D-泛解酸内酯一般采用两种方法：(1)利用高度选择性的酶，将DL-泛解酸内酯中的L-泛解酸内酯加氢分解，得到D-泛解酸内酯，由于加氢分解能力很低、酶活不稳定等因素，该方法很难实现工业化；(2)化学拆分法，用手性试剂与DL-泛解酸内酯形成复盐，利用复盐在溶剂中的溶解度不同，将D-体和L-体的复盐分离，然后通过化学处理得到D-泛解酸内酯，该法由于手性试剂成本高、环保问题等，应用难度很大；(3)不对称还原酶法，通过将酮泛解酸内酯直接还原成右型泛解酸内酯，省取了内酯化以及外消化等处理过程，一步到位获得了D-泛解酸内酯。Kuhn和SakayuShimizu发现可用酵母细胞还原酮泛解酸和酮泛解酸内酯，但在操作过程中发现，底物是不稳定物质，易在中性及碱性水溶液中发生水解反应，还有酶的活性有限，受到底物浓度的毒害作用，一直未实现工业化的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一株酵母菌株HF-21及其双相催化制备D-泛解酸内酯的方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一株酵母菌株Saccharomyces sp.HF21，已于2021年6月17日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号为CCTCC No.M 2021728。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种双相催化制备D-泛解酸内酯的方法，将酵母菌株HF21的菌体分散于水相中得到水相反应体系，并将底物分散于有机相中得到有机相反应体系，再将水相反应体系与有机相反应体系混合，进行反应后即得含有D-泛解酸内酯的反应液，再进行萃取后即得D-泛解酸内酯。

优选的技术方案为：水相与有机相的体积比为4：1-1：1。

优选的技术方案为：所述水相为PBS缓冲液。

优选的技术方案为：所述有机相为乙酸乙酯、正己烷、乙酸正丁酯和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。

优选的技术方案为：反应的条件为：温度为30±1℃，摇床转速为180-22rpm，反应时间为24-48h。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

1、本发明筛选得到一株酵母菌株HF21，能够产生高酶活的酮泛解酸内酯还原酶。

2、本发明开发了双相催化发酵方法，既抑制了酮泛解酸在水相中水解，又避免了酵母菌在有机相中失活，实现了酵母在有机相-水相二相界面对底物的催化。