[发明专利]生物合成制备麦角硫因的方法和发酵培养基

说明书

本发明涉及麦角硫因的生物合成制备方法和发酵培养基，该方法包括如下步骤：步骤1：将猴头菌(Hericium erinaceus)菌丝体斜面菌种接种至液体种子培养基中培养，获得种子液；步骤2：将获得的种子液接种至发酵培养基中发酵并添加前体物质培养，通过pH判断发酵至发酵终点，获得发酵液；步骤3：发酵结束后，加入酶，酶解至终点，升温灭酶，将菌丝体的细胞内的麦角硫因浸提至细胞外的发酵液中。利用本发明的方法，能够提高麦角硫因的产量，可快速简便地判断发酵终点，减少发酵副产物的产生，使用酶破碎菌丝体细胞，麦角硫因浸提完全。

技术领域

本发明涉及利用猴头菌菌丝体生物合成麦角硫因的方法和用于其的发酵培养基，属于微生物发酵工程领域。

背景技术

麦角硫因(ergothioneine，EGT)，学名为2-巯基-L-组氨酸三甲基内盐，其分子结构中含有以下通式(1)所示咪唑-2-硫酮基团。麦角硫因是存在于很多动植物体内，含量丰富的一种天然氨基酸，不能由动物机体自身合成，只能从食物中摄取，属于稀有氨基酸。

有研究表明，麦角硫因具有强抗氧化特效，还可以保护细胞免受紫外线和γ射线所导致的细胞损伤甚至死亡，因此在医药、食品和化妆品等行业具有广泛的应用前景。但是麦角硫因在绝大多数生物体中的含量均极少，且动物不能自身合成麦角硫因，只能通过食物获得。而进一步研究表明，许多微生物如真菌和放线菌都能够合成麦角硫因，因此利用生物发酵技术合成麦角硫因越来越受到人们的重视。

目前，关于麦角硫因的研究越来越多，如专利文献1公布了“生产麦角硫因的菌株及制备麦角硫因的方法”，其特征在于利用糙皮侧耳CGMCC No.6232发酵合成麦角硫因，并通过搅拌、加热方式将麦角硫因从菌丝体细胞内浸提到水溶液中，但是这种浸提方式可能会造成菌丝体细胞破裂不充分，麦角硫因没有完全释放到胞外。

非专利文献1中提到，利用液态深层培养方式进行杏鲍菇菌丝体培养生产麦角硫因，并对发酵最适温度、接种量、起始pH值、碳源、氮源、氨基酸等进行探讨优化，最终发酵产量可到62.20mg/L。而辅酶在生物催化反应中必不可少，在发酵培养基中添加适量辅酶，有时会利于目的产物的产生，如果非专利文献1中在杏鲍菇菌丝体发酵时能添加合适的辅酶，可能会大大提高麦角硫因的产率。

非专利文献2中提到，利用香菇菌丝体液态深层发酵生产麦角硫因，产率可达3.45mg/g DW，折算成发酵液中麦角硫因含量为23.6mg/L。

专利文献2公布了“麦角硫因的生物合成制备方法”，其特征在于利用大型真菌的菌丝体在装有培养基的三角瓶中液态发酵，再将发酵液经过加热、搅拌，使菌丝体内的麦角硫因从细胞内转移到发酵液中，得到花脸香蘑的麦角硫因最高产量为51mg/L，肺形侧耳的最高产量为48mg/L，野生紫孢侧耳的最高产量为37mg/L。

综上所述，目前生物合成制备麦角硫因主要存在以下问题：

1、发酵产率较低，生产成本较高，无法大规模生产利用；

2、判断发酵终点的方法不明确。如果采用定期取样，处理后进行液相检测麦角硫因含量是否继续增高的方法判断，过程复杂，且终点判断不够及时。若为使麦角硫因充分合成而一味延长发酵时间，务必会增加其他发酵副产物，为后期纯化处理带来困难；

3、麦角硫因从菌丝体细胞内浸提到细胞外的方式多采用搅拌、加热的方式，细胞破碎可能不完全，麦角硫因不能完全浸出，造成浪费，且搅拌、加热能耗较高，从而增加了生产成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:CN103734022A

专利文献2:CN103184246A

非专利文献