[发明专利]一种辅酶Q10工业化生产方法

摘要

本发明公开了一种辅酶Q10工业化生产方法，主要特点是根据辅酶Q10生物合成途径和代谢调控机制，选择合适的前体物和促进剂作为关键促进因子诱导辅酶Q10的积累，通过对种子、发酵培养基及辅酶Q10生物合成关键促进因子进行优化，有效地促进菌体生长，增大辅酶Q10代谢通量；采用三级发酵扩大培养及补料-分批培养。应用溶氧反馈-补料分批培养技术，通过溶氧反馈补糖、中间变速流加营养源料及连续流加磷水、氨水等策略实现对辅酶Q10的反馈调节，有效提高细胞密度，控制代谢流，并延长产物合成期，辅酶Q10发酵水平有了大幅度的提升，本生产工艺稳定，发酵成本大大降低。

主权项

一种辅酶Q10工业化生产方法，其特征在于包括如下步骤：突变株Rhodobacter sphaeroides Nr‑F 17经斜面传代及母瓶培养后按2～5‰接种量接入已灭菌的一级种子罐中培养，控制搅拌转速250～500rpm、空气流量20～80m3/h、罐温28～32℃、罐压0.02～0.05Mpa，培养时间30～60h；将培养好的一级种子液按5～15％接种量移入已灭菌的二级种子罐中培养，控制搅拌转速100～200rpm、空气流量100～300m3/h、罐温28～32℃、罐压0.02～0.05Mpa，培养时间10～20h，一级、二级种子罐培养基配方为：葡萄糖3～10g，酵母粉1～5g，硫酸铵2～6g，味精0.5～2g，玉米浆粉0.3～2g，硫酸镁1～4g，磷酸二氢钾0.3～2g，氯化钠1～4g，硫酸亚铁0.2～1g，硫酸锰0.03～0.1g，硫酸锌0.001～0.01g，轻质碳酸钙5～10g，水1000ml，pH 6.5～7.0，121℃下灭菌25min；母瓶及一级、二级种子罐接种前均按配料体积的2～5％移入已灭菌的关键促进因子至培养基中；在无菌条件下，将培养好的二级种子液按10～20％接种量移入发酵罐，发酵基础料配方为：葡萄糖10～20g，硫酸铵3～10g，味精2～8g，玉米浆粉4～9g，硫酸镁5～10g，磷酸二氢钾0.1～0.5g，氯化钠1～5g，硫酸亚铁1～3g，硫酸锰0.1～0.4g，氯化钴0.005～0.01g，水1000ml，pH 6.5～7.0，121℃下灭菌25min；控制搅拌转速80～130rpm、空气流量1000～2500m3/h、罐温30～35℃、罐压0.03～0.06Mpa，当溶氧值急剧上升时开始流加葡萄糖，保持培养过程中5％的溶解氧，在发酵对数期，通过提高搅拌速度、空气流量及葡萄糖的流加速率，使菌体终浓度达90g/L以上，总培养时间为70～100h，发酵至30～60h，采用逐步增加流速的方法补加营养源料，补料体积为发酵液体积的3～8％，发酵过程流加磷酸二氢钾溶液，发酵前期和中后期分别控制溶磷水平在0.14～0.18g/L和0.08～0.12g/L，补入氨水调节发酵液pH值在6.5～7.0之间，氨基氮含量控制在0.8～1.5g/L，当菌体染色变浅，部分菌丝自溶，效价增长缓慢时，终止发酵；上述关键促进因子的优选组合为：茄尼醇0.3～0.8g，β‑胡萝卜素0.2～1g，L‑酪氨酸0.2～1g，L‑苯丙氨酸0.2～0.9g，麦角固醇0.15～0.3g，硫胺素15～25g，核黄素15～25g，泛酸钙1～5g，烟酸10～20g，水1000ml，121℃下灭菌20min；上述营养源料配方为：3倍浓缩的发酵基础料，并含3～7％(v/v)的关键促进因子，121℃下灭菌25min。