[发明专利]化合物在生物合成核酸以增加细菌培养物的产率中的应用

说明书

本申请是申请日为2006年1月5日，发明名称为“化合物在生物合成核酸以增加细菌培养物的产率中的应用”的中国专利申请号200680007208.X的分案申请。

技术领域

本发明涉及微生物引子培养物。更具体的，本发明提供了乳酸菌(LAB)引子培养物的制备方法，其中，乳酸菌被接种到含有至少一种产率增加剂的培养介质中培养，该产率增加剂是选自由一种或多种用于核酸的生物合成中的化合物或其一种或多种衍生物组成的组。该引子培养物可用于食品、饲料和医药制品的制造中。

背景技术

微生物培养物被广泛用于食品、饲料和医药工业，用以生产发酵制品，包括绝大多数奶制品，例如奶酪、酸奶和黄油，以及还包括肉类、焙烤、酒或蔬菜制品中。另外，微生物培养物还被用于产生蛋白质，包括酶和多种有用的化合物。这些微生物培养物通常被称作引子培养物，并在工业化繁殖工厂中被生产和分发到发酵产业，如乳制品工厂中，其中，引子培养物被用于它们的生产过程。乳酸菌培养物尤其被广泛用作引子培养物。

这里所用的术语“乳酸菌”(LAB)是指由革兰氏阳性、微嗜氧菌或厌氧菌，其对糖进行发酵，所产生的酸中包括乳酸(为主要产生的酸)、醋酸和丙酸。工业上最为有用的乳酸菌是属于乳球菌属(Lactococcus species(spp.))、链球菌属(Streptococcus spp.)、乳酸杆菌属(Lactobacillus spp.)、明串珠菌属(Leuconostoc spp.)、乳酸片球菌属(Pediococcus spp.)、短杆菌属(Brevibacterium spp.)、肠球菌(Enterococcus spp.)和丙酸菌属(Propionibacterium spp.)中的乳酸菌。此外，属于严格厌氧菌群的产乳酸的菌中的双歧杆菌(bifidobacteria)，即双歧杆菌属，其常被单独用作食物引子培养物或与乳酸菌结合使用，通常被包括在乳酸菌组中。甚至是某些葡萄球菌(例如，肉葡萄球菌(S.carnosus)、马胃葡萄球菌(S.equorum)、松鼠葡萄球菌(S.sciuri)、小牛葡萄球菌(S.vitulinus)、木糖葡萄球菌(S.xylosus))属中的细菌也被称为LAB(Mogensen等(2002)Bulletin of the IDF No.377，10-19)。

LAB引子培养物的生产涉及将适当数量的LAB细胞接种到特异性的发酵介质中，在适当的发酵条件下进行繁殖。在工业化生产中，需竭力做到在发酵过程结束时获得高浓度的繁殖的细胞。这就对支持细胞生长以获得期望的高的生物质量产率的发酵条件和发酵介质产生较高要求。

液体介质在600nm的光学密度(OD₆₀₀)是一种评价培养物样品中细菌细胞密度的精确方法。术语“高光学密度条件”是指在发酵过程结束时，繁殖的细胞浓度高达OD₆₀₀为10或以上的发酵。

为了降低生产成本，工业化的发酵通常使用复杂的不明确的发酵介质进行。这样的介质的主要成分可以是酵母提取物、玉米淀粉、乳清蛋白质或其它基于乳汁的介质，它们都具有复杂的成分。对于选择的发酵而言，是使用通常由纯的化学物质制成的化学成分来确定的介质。纯的化学物质，例如特异性的能量源或碳源，也通常被添加到复合发酵介质中用于特异性的用途。无论在哪种情况下，对微生物细胞的存活能力而言发酵介质的组合物可能是最优化的，但对于获得高的微生物的生物质量产率而言就不一定是最优化的。

多数细胞生长所需的化合物，是需要消耗能量以提供细胞生产。这通常需要通过表达编码相应生物合成的酶的基因。这些酶的合成需要氨基酸和能量。由于必须合成相对更多的酶来生长，这样就对细胞施加了“蛋白质负担”。由于形成细胞成分所需的前体必须从其它途径获得，这又给细胞带来了额外的负担。

在核酸生物合成中所用到的一些化合物被发现是用于所谓的冷冻保护剂，以及减少冷冻和解冻过程中对活细胞的存活性带来的破坏性影响。WO00/39281描述了在DNA的生物合成中，使用肌苷酸盐(IMP)和其它化合物来稳定储存中的液体引子培养物的代谢活性。