專利名稱：一種高麥芽糖漿及利用其提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高麥芽糖漿及利用其提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法，屬醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
阿卡波糖是游動(dòng)放線菌(Actinoplanes sp.)產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物。因其具有抑制Q-葡萄糖苷酶的活性，可以降低人體腸道內(nèi)多糖及寡糖的分解，進(jìn)而降低血糖濃度，因此在臨床上作為治療糖尿病的藥物。在微生物發(fā)酵過程中，碳源是構(gòu)成菌體成分的重要元素，同時(shí)也是產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物和細(xì)胞內(nèi)貯藏物質(zhì)的主要原料。阿卡波糖分子具有假性四糖結(jié)構(gòu)，這表明其生物合成與碳源物質(zhì)的分解代謝有著密切的關(guān)系。對阿卡波糖生物合成途徑的研究表明，形成I分子的阿卡波糖，理論上需要兩分子的葡萄糖和一分子的麥芽糖。發(fā)酵產(chǎn)阿卡波糖的碳源控制工藝，必須嚴(yán)格控制葡萄糖的含量并保持麥芽糖在發(fā)酵液中的高濃度來提高阿卡波糖的合成。發(fā)酵過程中培養(yǎng)基碳源成分對于阿卡波糖發(fā)酵生產(chǎn)具有重要的意義。由于在工業(yè)大生產(chǎn)中，阿卡波糖發(fā)酵生產(chǎn)中一般利用高麥芽糖漿和葡萄糖作為碳源，高麥芽糖漿由淀粉乳加入不同種類的酶加工而成，由于酶的種類和加量的不同會(huì)導(dǎo)致高麥芽糖漿內(nèi)各個(gè)組分發(fā)生變化，高麥芽糖漿一般含有麥芽糖、葡萄糖、三糖和四糖及四糖以上的糖組成，因而其復(fù)合成份及各成份比例對阿卡波糖產(chǎn)生菌的生長和阿卡波糖合成代謝有直接的作用，目前暫未有報(bào)道研究阿卡波糖發(fā)酵碳源，三糖、四糖及四糖以上的比例對阿卡波糖發(fā)酵產(chǎn)量影響的詳細(xì)試驗(yàn)或生產(chǎn)數(shù)據(jù)，此為一項(xiàng)空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷提供一種高麥芽糖漿，該高麥芽糖漿有利于阿卡波糖生物合成代謝的進(jìn)行，從而提高發(fā)酵指標(biāo)。此外，本發(fā)明進(jìn)一步提供利用該高麥芽糖漿提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法。本發(fā)明所述技術(shù)問題是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種高麥芽糖漿，包含麥芽糖、三糖、四糖及四糖以上成分，葡萄糖含量為零。上述高麥芽糖漿，所述三糖占高麥糖漿折干后的總糖質(zhì)量％為3. 0-9.0%，優(yōu)選6. 0-8. 0% ;所述四糖及四糖以上比例為6-12%，優(yōu)選8-10% ;所述比例為折干后的色譜純度。一種提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法，其利用上述高麥芽糖漿在培養(yǎng)基中進(jìn)行。上述提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法，所述培養(yǎng)基為斜面培養(yǎng)基、母瓶種子培養(yǎng)基和發(fā)酵瓶培養(yǎng)基。
所述斜面培養(yǎng)基組成(g/L):蔗糖30 g/L、蛋白陳5 g/L、KCl 0. 5 g/L、K2HPO4I. 0 g/L、L-酪氨酸 I g/L、MgS04 0. 5 g/L、瓊脂 20 g/L、溶劑為水，初始 pH 為 7.0;所述母瓶培養(yǎng)基組成淀粉10g/L、黃豆餅粉10g/L、CaCO3 2g/L、甘油20g/L，溶劑為水，初始PH為7. 0 ;所述發(fā)酵瓶培養(yǎng)基組成麥芽糖60g/L、葡萄糖20g/L、黃豆餅粉15g/L、FeCl3 0.5 g/L、CaCL2 2 g/L、CaCO3 4 g/L、谷氨酸鈉 2 g/L、K2HPO4 I g/L，溶劑為水，初始pH為7. 0 ;所述發(fā)酵瓶中使用的麥芽糖為高麥糖漿中的麥芽糖組分折純后的量，折純計(jì)算方法為高麥糖漿質(zhì)量*糖濃度*麥芽糖含量=純品麥芽糖質(zhì)量。上述提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法，具體操作按如下步驟進(jìn)行
(1)母瓶種子培養(yǎng)
母瓶使用培養(yǎng)好的新鮮斜面進(jìn)行挖塊法接種，在27°C溫度條件下，在搖床上以280r/min的轉(zhuǎn)速振蕩培養(yǎng)2-3天,制得母瓶種子液；
(2)搖瓶發(fā)酵
將培養(yǎng)好的母瓶種子液接至滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基中，接種量15%，發(fā)酵搖瓶在27V溫度條件下以280r/min的轉(zhuǎn)速振蕩培養(yǎng)168 h。本發(fā)明詳細(xì)研究了阿卡波糖發(fā)酵生產(chǎn)過程中，所述高麥芽糖漿中三糖和四糖及四糖以上組分的比例，有利于實(shí)際大生產(chǎn)中對阿卡波糖發(fā)酵培養(yǎng)基中碳源的控制。本發(fā)明通過對其中三糖、四糖及以上各組分的調(diào)節(jié)，有效提高了發(fā)酵水平，避免了因碳源組分濃度不合適使菌體生物合成受到抑制的弊病，更有利于提高阿卡波糖生物合成代謝的進(jìn)行，提高了發(fā)酵指標(biāo)。阿卡波糖由氨基環(huán)醇、42氨基24，62 二脫氧葡萄糖和一分子麥芽糖三部分組成。經(jīng)發(fā)明人試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)麥芽糖與葡萄糖是最好的混合碳源。在研究以游動(dòng)放線菌的變種游動(dòng)放線菌CKD2485216為阿卡波糖產(chǎn)生菌種的過程，在發(fā)酵早期就有阿卡波糖的形成，其濃度隨著菌體的生長而升高，在發(fā)酵末期，副產(chǎn)物組分C開始積累。葡萄糖和麥芽糖既是能源物質(zhì)又是阿卡波糖的前體物質(zhì)。葡萄糖在發(fā)酵早期就被消耗盡，而麥芽糖在整個(gè)發(fā)酵過程中緩慢地被利用，并在葡萄糖耗盡之后，充當(dāng)能源物質(zhì)。因?yàn)辂溠刻菚?huì)直接摻入阿卡波糖的結(jié)構(gòu)中，所以葡萄糖在早期的消耗會(huì)導(dǎo)致后期麥芽糖含量的減少，進(jìn)而影響了阿卡波糖的產(chǎn)量。因此必須嚴(yán)格控制葡萄糖的含量并保持麥芽糖在發(fā)酵液中的高濃度來提高阿卡波糖的合成。
具體實(shí)施例方式高麥芽糖漿是以淀粉為原料，經(jīng)過酶法水解而成的以麥芽糖為主的糖漿。高麥芽糖漿是一種麥芽糖含量較高70%)，葡萄糖含量較低(< 10%)的淀粉糖漿，是一種無色透明的粘稠的液體，低甜度，有麥芽香味。高麥芽糖的生產(chǎn)工序?yàn)榈矸?或淀粉乳)調(diào)漿一次噴射液化一一二次噴射一一糖化一一活性炭脫色一一除渣一一高麥芽糖。以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。實(shí)施例I 采用正交實(shí)驗(yàn)摸索合適阿卡波糖放線菌發(fā)酵的高麥芽糖漿組分比例，得到適合的高麥芽糖漿三糖和四糖及四糖以上比例。所述正交實(shí)驗(yàn)對阿卡波糖放線菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中高麥芽糖漿組分比例進(jìn)行優(yōu)化的步驟為
(I)制備含不同比例的三糖、四糖及四糖以上成分且葡萄糖含量為0的高麥芽糖漿。用不同組分比例的糖漿和純品麥芽糖配制出三糖比例在3-21%、四糖及四糖比例在3-21%的高麥芽糖漿，做高麥芽糖漿中三糖、四糖及四糖以上組分對發(fā)酵單位影響的正交實(shí)驗(yàn)(糖比例為折干后的色譜純度，單位為質(zhì)量％):
用上述糖漿進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)168h后檢測發(fā)酵單位
權(quán)利要求
1.一種高麥芽糖漿，它包含麥芽糖、三糖、四糖及四糖以上成分，其特征在于，所述三糖占高麥糖漿折干后的總糖質(zhì)量％為3. 0-9. 0% ;所述四糖及四糖以上質(zhì)量％比例為6-12% ;所述比例為折干后的色譜純度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高麥芽糖漿，其特征在于，所述三糖質(zhì)量％比例為6.0-8. 0% ；所述四糖及四糖以上質(zhì)量％比例為8-10% ;所述比例為折干后的色譜純度。
3.一種提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法，其特征在于，它利用權(quán)利要求I、2或3權(quán)利要求所述的高麥芽糖漿在培養(yǎng)基中進(jìn)行；所述培養(yǎng)基為斜面培養(yǎng)基、母瓶種子培養(yǎng)基和發(fā)酵瓶培養(yǎng)基。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述斜面培養(yǎng)基組成(g/L):蔗糖30g/L、蛋白陳 5 g/L、KCl 0. 5 g/L 'K2HPO4 I. 0 g/L、L_ 酪氨酸 I g/L、MgS04 0. 5 g/L、瓊脂20 g/L、溶劑為水，初始pH為7.0 ;所述母瓶培養(yǎng)基組成淀粉10g/L、黃豆餅粉10g/L、CaCO3 2g/L、甘油20g/L，溶劑為水，初始pH為7.0 ;所述發(fā)酵瓶培養(yǎng)基組成麥芽糖60g/L、葡萄糖 20g/L、黃豆餅粉 15g/L、FeCl3 0.5 g/L,CaCL2 2 g/L、CaCO3 4 g/L、谷氨酸鈉2 g/L、K2HPO4 I g/L,溶劑為水，初始 pH 為 7. 0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，具體操作按如下步驟進(jìn)行 (1)母瓶種子培養(yǎng) 每支培養(yǎng)好的新鮮斜面用挖塊法接種，接種量為1*1. 5cm2/個(gè)母瓶，母瓶種子培養(yǎng)基裝量為20%的500ml三角瓶中，27°C溫度條件下，在搖床上以280r/min的轉(zhuǎn)速振蕩培養(yǎng)48 h，制得搖瓶種子液； (2)搖瓶發(fā)酵 按15%接種量將培養(yǎng)好的母瓶種子液接至發(fā)酵培養(yǎng)基裝量為10%的500 ml三角瓶中，27°C溫度條件下以280r/min的轉(zhuǎn)速振蕩培養(yǎng)168 h。
全文摘要
一種高麥芽糖漿及利用其提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法，所述高麥芽糖漿內(nèi)包含麥芽糖、三糖、四糖及四糖以上成分，所述高麥芽糖漿中葡萄糖含量為0。本發(fā)明還提供了提高阿卡波糖發(fā)酵單位的方法，它利用本發(fā)明的高麥芽糖漿在培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)；所述培養(yǎng)基為斜面培養(yǎng)基、母瓶種子培養(yǎng)基和發(fā)酵瓶培養(yǎng)基。本發(fā)明通過對其中三糖、四糖及以上各組分的調(diào)節(jié)，有效的提高了發(fā)酵水平，避免了因碳源組分濃度不合適使菌體生物合成受到抑制的弊病，更有利于提高阿卡波糖生物合成代謝的進(jìn)行，提高了發(fā)酵指標(biāo)。
文檔編號(hào)C12R1/045GK102978261SQ20121050310
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者陳學(xué)軍, 曹云峰, 唐麗娜, 付海云, 陳培新, 李英然, 何茹, 賈偉娜, 馬蕙, 陳喬, 楊子?jì)? 劉立峰, 譚錕 申請人:河北華榮制藥有限公司