[发明专利]一种发酵生产辅酶Q10的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵工程领域，涉及一种发酵生产辅酶Q10(CoQ10) 的方法。

背景技术

CoQ10，又称泛醌，是生物体内广泛存在的脂溶性醌类化合物， 作为细胞代谢和细胞呼吸激活剂，还是重要的抗氧化剂和非特异性免 疫增强剂，具有抗心肌缺血、抗心衰、抗心律失常作用。能激活人体 细胞和细胞能量的营养，具有提高人体免疫力、增强抗氧化、延缓衰 老和增强人体活力，是人类健康不可缺少的重要因子之一。

目前，CoQ10的主要生产方法有：动植物提取法、植物细胞培养 法、化学合成法和微生物发酵法。

动植物组织提取法有原料价格高、来源有限、CoQ10含量低等缺 点，故不利于工业化生产。

植物细胞培养法生产周期长，培养条件苛刻，产率低，技术尚不 成熟。

而目前工业上广泛使用的化学合成法具有反应步骤多、最终转化 率低、副产品多、分离过程复杂、手性物质分离困难以致产品活性低 等缺点。在人体内只有全反式的CoQ10才有效，但目前文献报道的合 成方法中，CoQ10多为顺反异构体的混合物(全反式一般在80％左 右)，且异构体分离极为困难。

而微生物发酵法生产CoQ10则具有不受原料限制，分离过程相对 简单，不存在手性问题等优点，成为最有发展潜力的CoQ10生产方法。

目前，已经有许多菌种用于发酵法生产CoQ10，但都由于生产成 本高等原因未能大规模生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种发酵法生产辅酶Q10的方法。

本发明的研究人员通过大量地研究发现，通过采用根癌土壤杆菌 (Agrobacterium tumefaciens)实现高密度发酵，从而能够以较低的成 本规模化生产CoQ10，并能够大幅度提高发酵CoQ10的发酵水平。

为了实现本发明目的，本发明的一种发酵生产辅酶Q10的方法， 其包括以下步骤：

1)先将根癌土壤杆菌以5～15％的接种量，进行高密度好氧发酵 60～84小时，发酵培养基组分为葡萄糖12～20％，硫酸铵0.5～1.5％， 磷酸二氢钾0.1～0.5％，硫酸镁0.01～0.05％，玉米浆0.5～2.5％，磷酸 氢二铵0.2～1％，pH6～7.5，发酵温度为28～31℃；

2)然后将获得的发酵液进行分离，得分离菌体；

3)最后将所述分离菌体重悬后，经回流、萃取，得CoQ10。

其中，所述根癌土壤杆菌菌株可采用现有根癌土壤杆菌进行发 酵，优选的采用ATCC4452。

步骤1)中发酵的通风比为1∶0.3～1∶0.8，搅拌转速为300～600转 /min。

根癌土壤杆菌在发酵培养前，进行种子培养时，所用的种子培养 基：葡萄糖1～3％，蛋白胨0.5～1.5％，酵母膏0.5～1.5％，氯化钠0.2～ 1.0％，pH6～7.5。

步骤2)中所述分离采用4000～5000转/min，离心10～20分钟。

步骤3)中所述重悬所采用的重悬溶液为8～10％(g/100ml)NaOH 甲醇溶液。

回流温度为85～95℃，回流时间30～60分钟。

所述萃取采用石油醚进行萃取。

本发明采用根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens，)进行高 密度发酵生产CoQ10，其含量可达800mg/l～2000mg/l。其工艺简单， 发酵液菌体浓度高，生产成本低，适用于大规模生产。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

将根癌土壤杆菌ATCC4452进行摇瓶培养，再接种到具有以下组 成的种子培养基中：葡萄糖2％，蛋白胨1.0％，酵母膏1.5％，氯化钠 0.8％，pH7.0，培养条件50ml/500ml的三角瓶，250转/min，温度28℃， 培养16h。

以15％的接种量将根癌土壤杆菌ATCC4452接种到具有以下组成 的培养基中：葡萄糖15％，硫酸铵0.8％，磷酸二氢钾0.3％，硫酸镁 0.03％，玉米浆1.5％，磷酸氢二铵0.5％，pH6.6±0.2。然后在以下控 制条件下进行发酵：温度30℃，通风比1∶0.3，搅拌转速为300转/min， pH控制在7.5，发酵80小时。