[发明专利]一种高谷胱甘肽含量酿酒酵母的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高谷胱甘肽含量酿酒酵母的制备方法，特别涉及一种利用农副资源制备高谷胱甘肽含量酿酒酵母的方法。

技术背景

谷胱甘肽（GSH）具有清除自由基、解毒、抑制衰老、预防糖尿病和癌症、抑制艾滋病毒、提高人体免疫力等重要生理功能；最近发现谷胱甘肽在提高动物的免疫能力，降低抗生素的用量方面具有重要的左右。因此，高谷胱甘肽含量的酿酒酵母在医学、食品、化妆品及动物保护等领域具有广泛的市场前景。

谷胱甘肽的生产方法主要有萃取法、化学合成法、酶法和发酵法。其中发酵法是最具潜力的方法。但目前国内谷胱甘肽的发酵生产存在以下几个方面的问题：1、产谷胱甘肽的微生物谷胱甘肽合成产率低；2、谷胱甘肽合成过程中的代谢调控不完善；3、谷胱甘肽在水溶液中极易被氧化，导致在谷胱甘肽提取过程中损失大。由于这些因素的制约，使谷胱甘肽的生产受到很大的影响。

谷胱甘肽在水溶液中极易被氧化，因此微生物细胞合成的谷胱甘肽一般存在于细胞中。酵母是谷胱甘肽合成最具潜力的微生物，且酵母富含蛋白质，在食品和医药工业中具有广泛的用途，生产谷胱甘肽含量高的酵母既能作为食品和医药工业的原料，同时也可以提供丰富的功能性成分谷胱甘肽，对改善人体机能具有非常重要的作用。

谷胱甘肽的发酵生产已有一些报道，如：专利CN1203185C，以产朊假丝酵母WSH02-08为菌株，在发酵过程中一次性添加L-半胱氨酸，在7L发酵罐中发酵，细胞干重14-16g/L，干细胞谷胱甘肽含量3.5-4.0%，其生物量和谷胱甘肽含量均较低。专利CN101024818A以酿酒酵母YA03083为菌株，采用补料分批发酵，虽生物量可达到60g/L，但谷胱甘肽的含量只有15mg/g。本申请人曾经申报的专利CN102653722A公开了酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）CICC1532发酵生产富含谷胱甘肽的酵母，其在摇瓶发酵中，添加谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、ATP，发酵周期为56小时，细胞干重：12.5g/L，干细胞中谷胱甘肽含量：40mg/g；在30L发酵罐中，采用流加补料分批发酵，一次性添加前体氨基酸和ATP，发酵47小时，细胞干重：46g/L，干细胞中谷胱甘肽含量：35-40mg/g；发酵液中谷胱甘肽产量：1.814g/L。然而，由于发酵工艺的技术参数没有得到优化，因此其谷胱甘肽产率较低。

发明内容

本发明人在前期研究的基础上，再次优化工艺参数，从而提供一种高谷胱甘肽含量酿酒酵母的制备方法。该方法可使酿酒酵母的谷胱甘肽胞内含量提高5倍以上，从而进一步解决微生物谷胱甘肽干酵母中谷胱甘肽含量低的问题。

为了实现本发明的目的，发明人通过大量试验反复研究工艺及技术参数，并终于获得了如下生产方法：

一种高谷胱甘肽含量酿酒酵母的制备方法，该方法包括将酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）CICC1532经活化培养、种子培养、发酵、分离、洗涤和干燥步骤，所述的发酵步骤为摇瓶发酵，发酵前和发酵过程中均不添加谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸和ATP。

对上述摇瓶发酵制备高谷胱甘肽含量酿酒酵母的方法作进一步的优选，其中的发酵步骤为摇瓶发酵，培养基组成为葡萄糖60g/L，酵母粉13g/L，硫酸铵6g/L，磷酸二氢钾2.5g/L，硫酸镁0.3g/L，pH5.5-6.0；发酵工艺条件为：摇床转速180-200rmp/min，发酵温度28-32℃，发酵时间32-48小时。

一种高谷胱甘肽含量酿酒酵母的制备方法，该方法包括将酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）CICC1532经活化培养、种子培养、发酵、分离、洗涤和干燥步骤，所述的发酵步骤为发酵罐发酵，将种子培养后的菌种接入装有底水的发酵罐中，采用多级变速流加发酵的方式，在30L发酵罐中发酵32-48h，发酵温度28-32℃；

流加碳源为350g/L葡萄糖溶液；发酵0-4小时，碳源的流加速度为80mL/h～120mL/h，溶氧量控制在2-4%；发酵4-20小时，碳源的流加速度为120mL/h～180mL/h，溶氧量控制在10-20%；

流加氮、磷源的配方为尿素80g/L、硫酸铵35g/L和磷酸二氢钾60g/L；发酵0-20小时，氮、磷源的流加速度为60mL/h～90mL/h；