[发明专利]一种用于低分子量普鲁兰多糖制备的培养体系及生产工艺

说明书

本发明提供了一种用于低分子量普鲁兰多糖制备的培养体系，包括碳源营养物、氮源营养物和无机盐，其特征在于，所述氮源营养物为牛肉粉，同时含有维生素B5。本发明还提供了利用所述培养体系生产低分子量普鲁兰多糖的生产工艺。本发明提供的培养体系和生产工艺，可高效生产低分子量普鲁兰多糖，同时提高普鲁兰多糖的产量。

技术领域

本发明属于生物发酵工程技术领域，具体涉及在不同时间段向发酵培养基中添加不同浓度维生素B5生产低分子量普鲁兰多糖发酵的新工艺。

背景技术

普鲁兰多糖(Pullulan)又称短梗霉多糖，作为一种常见的微生物胞外多糖，是由类酵母菌出芽短梗霉发酵经提取纯化干燥而得到的真菌胞外多糖。与其它多糖相比，普鲁兰多糖具有单一的物质组成和聚集形式，具有较好的生物相容性。它是通过α-1,6糖苷键将芽三糖结合起来的高分子聚合物，具有独特的α-1,4和α-1,6葡聚糖重复单元连接模式，这种特殊的糖苷键的规则交替导致普鲁兰多糖具有柔韧的结构和较强的溶解度，独特的连接模式还赋予普鲁兰多糖拥有其它多糖所没有的、独特的、优异的物理特性，包括良好的粘结性能、成纤维性、成膜性和可塑性。目前，商业化的普鲁兰多糖的数均相对分子质量大概在1.0×10⁵～2.0×10⁵Da，重均相对分子质量大概在1.8×10⁵～3.62×10⁵Da，相对分子质量分散指数一般在2.1到4.1之间。相对分子质量的分布范围决定了普鲁兰多糖的应用范围，例如3.0×10⁴～9.0×10⁴Da大小的普鲁兰多糖分子片段可代替右旋糖酐作为血浆扩容剂。同时在释放剂的应用中，低分子量的多糖由于其在生物组织中的高扩散性而比其他高分子量的多糖具有优势。因此，作为一种极具前途的工业用多糖，低分子量普鲁兰多糖的研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于低分子量普鲁兰多糖制备的培养体系，包括碳源营养物、氮源营养物和无机盐，所述氮源营养物为牛肉粉，同时含有维生素B5。本发明首次通过添加维生素B5控制获得了低分子量的普鲁兰多糖。

优选的是，维生素B5的含量为0.01-2g/L。进一步优选的维生素B5的使用量为0.01、0.02、0.05、0.1、0.3、0.7、1.0、1.3、1.7、2.0g/L。

上述任一项优选的是，牛肉粉的含量为5-10g/L。进一步优选的牛肉粉的含量为5、6、7、8、9、10g/L。

本发明中，所述氮源营养物的含义为微生物培养添加的氮源：作为构成生物体的蛋白质、核酸及其他氮素化合物的材料。把从外界吸入的氮素化合物或氮气，称为该生物的氮源。微生物生长和产物合成需要氮源。氮源主要用于菌体细胞物质(氨基酸、蛋白质、核酸等)和含氮代谢物的合成。培养基中使用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。常用的无机氮源包括各种铵盐、硝酸盐和氨水等。常用的有机氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、蛋白胨、麸皮、废菌丝体等。

上述任一项优选的是，维生素B5的添加时间为发酵开始后的第0～72小时。优选的维生素B5的添加时间为发酵开始后的第0、5、10、15、20、24、32、36、44、48、56、64、72小时。

上述任一项优选的是，所述碳源营养物包括蔗糖和/或葡萄糖。

本发明中，所述碳源营养物的含义为微生物培养添加的碳源：含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质统称为碳源。常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。根据微生物所能产生的酶系不同，不同的微生物可利用不同的碳源。碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架，提供细胞生命活动所需的能量，提供合成产物的碳架。碳源在制作微生物培养基或细胞培养基时有重要的作用，为微生物或细胞的正常生长，分裂提供物质基础。

上述任一项优选的是，所述碳源营养物为130-180g/L的蔗糖。进一步优选的蔗糖含量为130、150、165、180g/L。