[发明专利]一种利用竹黄菌发酵生产超氧化物歧化酶的方法

说明书

技术领域

一种利用竹黄菌发酵生产超氧化物歧化酶(SOD)的方法，属于生物工程技术领域。本发明涉及利用竹黄菌株Shiraia sp.SUPER-H168保藏号为CCTCCM 207104，通过液态发酵获得SOD。

背景技术

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，简称SOD)是一种能够清除超氧阴离子自由基的酶，在生物体抗氧化系统中占有重要地位，广泛存在于动物、植物、所有好氧微生物及少数厌氧微生物体内。SOD能够提高人体对自由基损伤的抵抗力，以及对自由基诱发因子的抵抗力，具有明显的抗衰老，增强对超负荷的适应力，具有抗炎、抗肿瘤等作用，尤其是对风湿性关节炎、老年黑斑具有显著防治效果，目前已经广泛应用于医疗、食品、日用品及保健等方面。SOD主要从动物血液(如猪血或者牛血)中提取(袁烨.超氧化物歧化酶的制备方法[P].申请号，02147888.0，2002-12-19；徐文中，阎家麒.超氧化物歧化酶大规模生产新工艺[P].申请号，01144922.5，2001-12-24)，产量受到很大限制，且容易受到原料来源、安全性及质量不稳定等因素的影响。由于动物、植物特别是动物血液来源困难，而微生物可以人工培养，有利于实现工业化生产。根据目前报道，已经可以通过微生物发酵法生产SOD，但主要为胞内酶(刁治民，姚银霞，张文静.酵母菌SOD发酵条件的研究[J].青海师范大学学报(自然科学版)，2002，4：48-51；杨明琰，郭爱莲，沈俭，等.高产SOD酵母菌的诱变选育及发酵条件研究[J].食品科学，2005，26(10)：147-150)，提取工艺较为繁琐。

竹黄是一种药用真菌，其发酵主要产物为竹红菌素等苝醌色素，具有很高药用价值和保健功效。竹黄发酵生产SOD具有发酵周期短，发酵液中SOD活力较高，且能同时生产苝醌色素，开发前景广阔。

目前能够产生SOD的菌株比较少，主要为一些酵母，且为胞内酶，需要破壁后才能提取分离，操作成本高，不利于大规模生产制备。

发明内容

本发明的目的针对当前问题，利用竹黄菌株Shiraia sp.SUPER-H168保藏号为CCTCC M 207104通过液态发酵获得SOD。本发明采用液态发酵生产SOD，通过物理方法或者化学方法刺激菌丝体产SOD，使SOD产量得到提高。

本发明的技术方案：一种竹黄菌发酵生产超氧化物歧化酶的方法，以竹黄菌株Shiraia sp.SUPER-H168为出发菌株，该菌株保藏号为CCTCC M 207104，已在中国专利ZL 200710132510.4公开，液态发酵培养基组成为：碳源5-50g/L，氮源5-50g/L，K₂HPO₄ 2-4g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1-0.4g/L，NaCl 1-3g/L，马铃薯汁0-200g/L；在光照发酵罐内装入发酵罐体积60％-70％的培养基，灭菌冷却后接入竹黄菌，接种量为5％-10％，起始pH和发酵过程pH均为自然，发酵温度为24-32℃，发酵周期为2-5天；

在发酵过程中通过添加表面活性剂、烷烃化合物、H₂O₂或进行光照，以提高超氧化物歧化酶SOD的产量，最终发酵液中SOD活力达10-800U/mL；

经检测胞内也有少量SOD，达0.1-5U/mL；

在发酵过程中同时菌体会生成苝醌色素，产量达0.3-1.1g/L，其中竹红菌甲素占90％-93％，竹红菌乙素占2％-6％。

所述的产SOD碳源为葡萄糖、果糖、麦芽糖、木糖、蔗糖、乳糖、半乳糖或乳清。

所述的产SOD氮源为(NH₄)₂SO₄、NH₄Cl、NH₄NO₃、NaNO₃、蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、尿素、玉米浆粉或豆饼粉。

所述的通过添加H₂O₂，以采用氧化胁迫的方法提高SOD产量：发酵开始后的0-40小时，往发酵液中添加H₂O₂使发酵液中H₂O₂浓度达0.1-40μmol/L，随后的发酵不再补加H₂O₂。