CN102199638A - 一种添加氨基酸提高西罗莫司发酵产量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种应用氨基酸添加在发酵培养基中提高西罗莫司发酵产量的方法。发酵时，将培养基初始pH控制在5.5~7.0,灭菌温度115~121℃，灭菌时间30min；同时在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.2~1%的氨基酸，氨基酸选自脯氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸及谷氨酰胺、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸或苏氨酸的一种或多种组合。本发明结合西罗莫司生物合成的特点，筛选得到与西罗莫司合成前体供应有关的氨基酸，在初始培养基中添加一定浓度的氨基酸，可以大幅度提高西罗莫司的发酵水平。本发明具有目的明确、发酵成本低等优点，可以应用氨基酸进行西罗莫司发酵的代谢调控，以及用于工业化生产。

Description

一种添加氨基酸提高西罗莫司发酵产量的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种提高西罗莫司发酵产量的方法。
背景技术
西罗莫司是含大环三稀内酯类化合物，分子结构如（I），由吸水链霉菌发酵生产，是一种具有抗真菌、抗增殖和抗肿瘤活性的新型强效免疫抑制剂。
Figure 597086DEST_PATH_IMAGE002
西罗莫司由于其特异性地结合并抑制哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白（Manmalian target of rapamycin, mTOR）的作用，目前被开发为器官移植抗排斥药物、自身免疫性疾病治疗药物；同时以西罗莫司为基础开发的衍生物如Temsirolimus(替西罗莫司)、Everolimus(依维莫司)、Deforolimus (AP23573，MK-8669)现已做为靶向、低毒的抗肿瘤癌药物进入临床。
当前，西罗莫司菌种的发酵水平还较低，西罗莫司雷的生物合成代谢途径相对复杂，至今雷帕霉素生物合成的调控机制还并不清晰，也是当前研究热点之一。综合文献可知，西罗莫司的生物合成主要涉及三个部分前体供应：
Figure 487332DEST_PATH_IMAGE003
丙二酰辅酶A和甲基丙二酰辅酶A缩合延伸；
Figure 156211DEST_PATH_IMAGE004
来源于莽草酸或莽草酸途径中间物的环己烷部分合成；
Figure 2011100415275100002DEST_PATH_IMAGE005
L-哌可酸的供应。因此在西罗莫司生物合成过程中，莽草酸、哌可酸以及甲基丙二酰辅酶A 途径均需要大量和氨基酸有关的前体来源供应，满足西罗莫司合成的需要。如果在发酵培养基中，添加一些与西罗莫司合成有关的氨基酸，则有可能大幅度提高西罗莫司的发酵产量。
发明内容
本发明的目的在于应用氨基酸添加在发酵培养基中提高西罗莫司发酵产量的方法。本发明使用的菌种为吸水链霉菌（S. hygroscopicus ATCC 29253或S. hygroscopicus NRRL5491）
用于实现本发明目的的具体技术解决方案如下：
本发明使用的发酵培养基成分为：葡萄糖10~40g/L、甘油20~100g/L、 棉籽粉10~30g/L,、赖氨酸盐5~40g/L、 NaCl 0.2~1g/L、 K2HPO4 0.05-0.5 g/L。发酵时，将培养基初始pH控制在5.5~7.0, 灭菌温度115~121℃，灭菌时间30 min；同时在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.2~1%的氨基酸，氨基酸选自脯氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸及谷氨酰胺、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸或苏氨酸的一种或多种组合。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速180~240 r/min，接种量为5~15%，培养温度为26~30℃。
本发明所具有的优点
本发明结合西罗莫司生物合成的特点，筛选得到与西罗莫司合成前体供应有关的氨基酸，在初始培养基中添加一定浓度的氨基酸，可以大幅度提高西罗莫司的发酵水平。本发明具有目的明确、发酵成本低等优点，可以应用氨基酸进行西罗莫司发酵的代谢调控，以及用于工业化生产。
具体实施方式
实施例1：发酵培养基成分为葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min；在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的脯氨酸。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，西罗莫司发酵产量比对照组提高了12.39%。
实施例2：发酵培养基成分为葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min，在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的苯丙氨酸。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus NRRL5491培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，西罗莫司发酵产量比对照组提高了6.8%。
实施例3：发酵培养基成分为葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min，在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的谷氨酸和0.5%谷氨酰胺。发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，添加谷氨酸西罗莫司发酵产量比对照组提高了21.63%；添加谷氨酰胺西罗莫司发酵产量比对照组提高了39.74%。
实施例4：发酵培养基成分为，葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min，在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的脯氨酸；发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus NRRL5491培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，西罗莫司发酵产量比对照组提高了12.39%。
实施例5：发酵培养基成分为，葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min，在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的缬氨酸。发酵工艺，采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus NRRL5491培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，西罗莫司发酵产量比对照组提高了16.88%。
实施例6：发酵培养基成分为，葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min；在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的丙氨酸；发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus NRRL5491培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，西罗莫司发酵产量比对照组提高了13.09%。
实施例7：发酵培养基成分为，葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min；在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的亮氨酸；发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，西罗莫司发酵产量比对照组提高了40.58%。
实施例8：发酵培养基成分为，葡萄糖40g/L, 甘油50g/L, 棉籽粉20g/L, 赖氨酸盐10 g/L, NaCl 0.5 g/L, K2HPO4 0.1 g/L。
培养基初始pH控制在6.5, 灭菌温度121℃，灭菌时间30 min；在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.5%的苏氨酸；发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速220 r/min，以吸水链霉菌S. hygroscopicus ATCC 29253培养种子液，接种量为10%，培养温度为30℃，西罗莫司发酵产量比对照组提高了17.56%。

Claims (1)

1.一种添加氨基酸提高西罗莫司发酵产量的方法，所述方法使用的发酵培养基成分为：葡萄糖10~40g/L、甘油20~100g/L、 棉籽粉10~30g/L,、赖氨酸盐5~40g/L、 NaCl 0.2~1g/L、 K2HPO4 0.05-0.5 g/L；发酵时，将培养基初始pH控制在5.5~7.0, 灭菌温度115~121℃，灭菌时间30 min；同时在发酵初始培养基中添加质量浓度为0.2~1%的氨基酸，发酵工艺采用摇瓶发酵工艺，500mL摇瓶装液量50 mL, 摇床转速180~240 r/min，接种西罗莫司菌种的量为5~15%，培养温度为26~30℃；
所述氨基酸选自脯氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸或苏氨酸的一种或组合。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102533898A (zh) * 2012-02-04 2012-07-04 西南大学 产物合成期促进西罗莫司生物合成的方法
CN109652358A (zh) * 2019-02-19 2019-04-19 北大方正集团有限公司 西罗莫司产生菌的育种方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3993749A (en) * 1974-04-12 1976-11-23 Ayerst Mckenna And Harrison Ltd. Rapamycin and process of preparation
CN101486976A (zh) * 2008-01-16 2009-07-22 杭州华东医药集团生物工程研究所有限公司 一种吸水链霉菌及其应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3993749A (en) * 1974-04-12 1976-11-23 Ayerst Mckenna And Harrison Ltd. Rapamycin and process of preparation
CN101486976A (zh) * 2008-01-16 2009-07-22 杭州华东医药集团生物工程研究所有限公司 一种吸水链霉菌及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. KOJIMA ET AL.: "Carbon source nutrition of rapamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus", 《JOURNAL OF INDUSTRIAL MICROBIOLOGY》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102533898A (zh) * 2012-02-04 2012-07-04 西南大学 产物合成期促进西罗莫司生物合成的方法
CN109652358A (zh) * 2019-02-19 2019-04-19 北大方正集团有限公司 西罗莫司产生菌的育种方法

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