[发明专利]一种等离子体作用结合氧限制生产辅酶Q10

说明书

本发明公开了一种等离子体作用结合氧限制生产辅酶Q₁₀的方法，所述方法包括：将菌悬液均匀覆盖在载片表面，后置于ARTP诱变仪中，进行诱变处理，洗脱，即可得到诱变后的菌悬液；无菌条件下，将所述诱变后的菌悬液进行稀释，涂布在含有添加了无水亚硫酸钠的平板培养基的平板上，进行培养，后得到长有单菌落的平板；从所述长有单菌落的平板中挑取单菌落，并置于24孔板中，加入种子培养基，盖上盖子，进行培养，得到种子液；发酵生产辅酶Q₁₀的步骤。本发明采用等离子体作用结合氧限制模型，能够得到并筛选出比生长速率、氧亲和力和产物合成速率提高的类球红细菌生产菌株，有效提升了辅酶Q₁₀发酵水平。

技术领域

本发明涉及微生物培养技术领域，尤其涉及一种等离子体作用结合氧限制 生产辅酶Q₁₀的方法。

背景技术

辅酶Q₁₀(Coenzyme Q₁₀)是一种广泛存在于生物体细胞膜上的脂溶性化 合物，又称为泛醌(Ubiquinone)，它作为线粒体呼吸链上的电子载体，负责 将电子从复合物I(或复合物II)传递至复合物III。研究表明，辅酶Q₁₀具有 抗氧化、清除体内自由基以及促进ATP合成等生理功能，被用作临床治疗心 血管疾病的药物以及食品添加剂，近二十年来其市场需求逐步增加，通过微生 物法生产辅酶Q₁₀发展潜力巨大。

类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)是近年来常用的辅酶Q₁₀生产菌株， 不少研究者从诱变育种、基因改造、代谢工程等角度出发，提高菌株产量。扶 教龙等利用菌株对(维生素K3+叠氮化钠+对羟基苯甲酸)的复合抗性作为筛 选标记，对类球红细菌使用亚硝基胍进行化学诱变，成功筛选出一株遗传稳定 的高产菌株。Zhu等通过过表达类球红细菌中光合作用基因的转录调控因子 ppsR，以及催化GGPP合成的crtE，增强了辅酶Q₁₀生物合成中异戊二烯侧链 前体GGPP的供应，改造菌RspPE的产量提高到73.2mg/L，比野生菌提高了47％。对于诱变获得的大量突变株，需要选择合适、高效的筛选压力进行快速 选育，目前，大多诱变育种是采用前体、抗生素或结构类似物作为选择压力筛 选。

研究发现，在类球红细菌发酵过程中，供氧一直是该发酵过程中的影响菌 体生长和产物合成的关键因素。高的氧消耗速率才能保证菌体的快速增长和产 物合成速率的提升，但生产过程中动力能源的消耗较大，增加了生产成本。

因此，亟需提供一种能够高效生产辅酶Q₁₀的方法，能够快速获得并筛选 出比生长速率、氧亲和力和产物合成速率提高的菌株，实现了提升辅酶Q₁₀产 率的目的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种等离子体作用结合氧限制生产辅酶Q₁₀的方 法，能够得到比生长速率、氧亲和力和产物合成速率提高的类球红细菌生产菌 株，有效提升了辅酶Q₁₀生产效率。

为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

本发明提供了一种等离子体作用结合氧限制生产辅酶Q₁₀的方法，所述方 法包括：ARTP诱变的步骤；氧限制筛选辅酶Q₁₀高产菌株的步骤；发酵生产 辅酶Q₁₀的步骤；其中，

所述ARTP诱变的步骤，包括：

将适量类球红细菌的菌悬液均匀覆盖在载片表面，后将载片放置于ARTP 诱变仪中，以惰性气体作为工作气体，进行诱变处理，洗脱，即可得到诱变后 的菌悬液；

所述氧限制筛选辅酶Q₁₀高产菌株的步骤，包括：