[发明专利]一种甘露糖赤藓糖醇脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物发酵领域，尤其涉及一种甘露糖赤藓糖醇脂的制备方法。

背景技术

甘露糖赤藓糖醇脂(Mannosylerythritol lipids，MELs)是一种糖脂类生物表面活性剂。目前用于转化生产MELs的菌种主要有黑粉霉菌(Ustligo maydis)和拟酵母属(Pseudazyma)。

与化学表面活性剂相比，MELs不仅具有生物相容性、生物可降解性、无毒或低毒等特性，具有良好的表面活性、乳化性、生物降解性、较低的临界胶束浓度，还具有许多特殊的生理活性，如抑制微生物生长、诱导细胞变异、可分化人类骨髓性白血病细胞系和黑素瘤细胞、提高基因转染效率、与糖蛋白有很强的配位能力等，这些特性使MELs在环保、食品、化妆品、医药等行业有很大的应用前景。但是MELs至今未能商业化应用，产量低、生产成本高是制约其广泛应用的一个重要因素。

目前研究提高其产量的手段主要有两种，一是挖掘新菌种资源，优化发酵条件及培养基组成成分提高产量；二是选用一些廉价的亲水性碳源作为发酵转化MELs的底物，降低后续分离纯化的难度，提高产物回收率。众所周知，培养基中任何微生物代谢产物的合成都受到培养基中C/N比的影响，尤其是次级代谢产物的合成，但不同的微生物代谢产物所需要的比例是完全不一样的，而围绕MELs合成如何被C/N比调控是不得而知的，也未有相关报道。

而通过培养体系中营养因子比例的改变也可以达到调控MELs形成，因此基于培养基中组成的变化来改变其产量也可以实现其MELs合成。目前，已经报道MELs合成响应面技术已经被广泛应用于微生物发酵培养基的成分和发酵过程的优化。经检索采用响应面技术中的部分因子设计优化摇瓶发酵培养基组成成分的方法，提高Pseudazyma aphidis转化生产MELs的文献及专利未见报道。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高甘露糖赤藓糖醇脂产量的方法，解决现有制备甘露糖赤藓糖醇脂产量低的难题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种甘露糖赤藓糖醇脂的制备方法，包括：将蚜虫拟酵母(Pseudozyma aphidis)DSMZ70725接入发酵培养基，发酵培养获得甘露糖赤藓糖醇脂，所述发酵培养以植物油为底物和碳源，所述发酵培养基的C/N为30～60∶1。

本发明所使用菌种为蚜虫拟酵母(Pseudozyma aphidis)DSMZ70725，该菌种购于德国菌种保藏中心，Deutsche Sammulung von Microorganismen und Zellkulturen(DSMZ)。

作为优选，所述的发酵培养基的C/N为45～60∶1。

再优选，所述的发酵培养基的C/N为59∶1。

碳源与氮源浓度比例的改变对MELs合成的产量产生突出影响，在实施过程中发现限制性氮源浓度有利于MELs的合成与提高。

本发明中，所述的碳源为植物油，所述的氮源为酵母粉。其他组分固定不变。

本发明中，以重量百分比计，所述的发酵培养基中包括以下成分：植物油6.32～10.0％，酵母粉0.1～0.32％，硫酸镁0.01～0.1％，磷酸二氢钾0～0.05％，硫酸锰0～0.01％，硫酸铜0～0.004％，氯化钙0～0.005％。

作为优选，以重量百分比计，所述的发酵培养基中包括以下成分：植物油9.68％，酵母粉0.15％，硫酸镁0.06％，硫酸锰0.01％，氯化钙0.003％。

所述的植物油为大豆油、橄榄油、菜籽油、葵花籽油、花生油、玉米胚芽油、油茶籽油、和小麦胚芽油中的至少一种。植物油可以为单种油或不同植物油调配而成的调和油，以其作为生物转化的底物，生产所得的表面活性剂甘露糖赤藓糖醇脂安全无毒、品质优良，而且以可再生资源为转化底物，可以有效减少环境污染，降低生产成本。

作为优选，所述的植物油为大豆油，产物产量较高。

本发明中，具体的蚜虫拟酵母培养方法如下：

(1)将经活化的蚜虫拟酵母(Pseudozyma aphidis)DSMZ70725接入种子培养基进行种子培养，得到菌体细胞；

(2)将菌体细胞接入发酵培养基进行发酵培养，得到发酵液；

(3)从发酵液中分离纯化得到甘露糖赤藓糖醇脂。