CN112080535B - 利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法 - Google Patents

利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112080535B
CN112080535B CN202011028310.6A CN202011028310A CN112080535B CN 112080535 B CN112080535 B CN 112080535B CN 202011028310 A CN202011028310 A CN 202011028310A CN 112080535 B CN112080535 B CN 112080535B
Authority
CN
China
Prior art keywords
prodigiosin
sodium humate
fermentation
hours
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011028310.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112080535A (zh
Inventor
张�杰
陈清双
王瑞明
朱小玲
丛晓燕
位宾
李雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Highvarve Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Qilu University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qilu University of Technology filed Critical Qilu University of Technology
Priority to CN202011028310.6A priority Critical patent/CN112080535B/zh
Publication of CN112080535A publication Critical patent/CN112080535A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112080535B publication Critical patent/CN112080535B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/16—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing two or more hetero rings
    • C12P17/165—Heterorings having nitrogen atoms as the only ring heteroatoms

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，其特征是它包括如下步骤：（1）保藏号为CCTCC No.M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养28‑34小时；在发酵过程中向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为3‑7 g/L；（2）将培养温度降为26‑30℃，200转/分钟，培养8‑12小时，取样分析其中灵菌红素浓度。

Description

利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法
技术领域
本发明涉及生物发酵领域，尤其是涉及一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法。
背景技术
灵菌红素是一类微生物色素，其主要结构为三吡咯环，作为次级代谢产物，主要由粘质沙雷氏菌、假单胞菌、放线菌的一些种和某些海洋细菌产生。灵菌红素作为一种生物活性物质，已有多种研究表明其具有抗癌、抗疟疾、抗菌、抗原虫等多种免疫抑制机能；灵菌红素对藻类的生长有明显的抑制作用，可以用于治理赤潮、水华等天然水污染；灵菌红素对光敏感，可作为防晒霜等化妆品的添加剂，减小紫外线对皮肤的损伤。因此灵菌红素在医药、环境治理和化妆品等领域具有广阔的应用前景。
在粘质沙雷氏菌发酵生产灵菌红素的过程中，产生的灵菌红素大部分附着在细菌的内外膜上，只有少部分呈游离状态存在于发酵液中，因此提取和纯化较为困难。较低的产量和复杂的提取工艺导致灵菌红素价格昂贵，难于实际应用。因此降低灵菌红素的生产成本成为了限制灵菌红素大规模生产和应用的瓶颈问题。目前科研人员主要通过选育高产菌株、改进培养基配方、优化发酵工艺参数和改善提取工艺等手段来提高灵菌红素的产量和质量。
发明内容
本发明为了克服现有发酵过程中，灵菌红素在细胞膜内外积聚，导致合成过程受堵的问题，利用腐植酸钠改变细胞膜通透性，促进灵菌红素释放到发酵液中，保证灵菌红素合成过程的顺利进行，最终提高发酵过程中灵菌红素产量。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，其特征是它包括如下步骤： （1）保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养28-34小时；在发酵过程中向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为3-7 g/L；
（2）将培养温度降为26-30℃，200转/分钟，培养8-12小时，取样分析其中灵菌红素浓度。
所用粘质沙雷氏菌ZPG19（拉丁文学名Serratia marcescens ZPG19），现保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），地址为中国武汉，武汉大学，保藏时间2019年8月19日，保藏编号为：CCTCC No. M 2019645。
产灵菌红素培养基为：小麦粉20g/L，蛋白胨10g/L，硫酸镁1.0g/L，硫酸亚铁0.02g/L。
一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，其特征是它包括如下步骤：1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养32小时。2、向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为5g/L。3、将培养温度降为28℃，200转/分钟，继续培养10小时。
利用1mL酸性甲醇（pH=2-3）超声辅助充分萃取红色素，利用HPLC分析其中灵菌红素含量。
本发明具有如下有益效果：1、腐植酸钠在灵菌红素产生阶段通过提高细胞膜通透性，促进已生成灵菌红素快速释放到发酵液中，减少细胞膜内外灵菌红素积聚导致合成过程受堵导致的产量下降。腐植酸钠能够提高细胞膜通透性且不会破坏细胞膜结构，本专利通过在灵菌红素发酵过程中添加腐植酸钠来提高灵菌红素产量。
2、灵菌红素释放到发酵液中，利于后续产物提取，降低提取成本并提高产物回收率。
具体实施方式
实施例1：一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：1、发酵培养基中加入质量含量为63%腐植酸钠，发酵液中腐植酸钠浓度为5g/L。
2、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养32小时。
3、将培养温度降为28℃，200转/分钟，继续培养10小时，取样分析其中灵菌红素浓度为15.3mg/L。
灵菌红素取样分析的检测方法与条件为：
（1）取1mL菌液10000转/分钟离心15分钟，吸弃上清液，加入1mL酸性甲醇（pH=2-3）超声辅助充分萃取30分钟后，再次离心（10000转/分钟，15分钟），取上清液待测。
（2）将步骤（1）中萃取得到的红色素-甲醇溶液进行紫外全波段扫描；利用HPLC对红色素-甲醇溶液进行检测。使用ZORBAX SB-C18，5μm的色谱柱，流动相为乙腈：乙酸铵（5%水溶液）=85:15，进样量为20μL，柱温为40℃，流动相流速为1mL/分钟，进样时间为10分钟。
实施例2：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：
1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养32小时。
2、向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为5g/L。
3、将培养温度降为28℃，200转/分钟，继续培养10小时，取样分析其中灵菌红素浓度96.7mg/L。
实施例3：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：
1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养32小时。
2、将培养温度降为28℃，200转/分钟，继续培养10小时，取样分析其中灵菌红素浓度为40.6mg/L。
实施例1、2与实施例3的区别是在发酵液中加入了腐植酸钠，其中实施例2在温度下降之后，也即细菌生长平衡期，灵菌红素合成阶段加入腐植酸钠，因为腐植酸钠提高了细胞膜的通透性，所以促进灵菌红素释放到发酵液中，大大提高了灵菌红素的产量；实施例1虽然也加入了腐植酸钠，但由于是在发酵起始阶段加入，由于腐植酸钠的存在，在一定程度上影响了处于增殖期的细胞的细胞膜结构，导致细胞分裂等生理过程受到不利影响，所以最终灵菌红素的浓度远低于未加入腐植酸钠的实施例3。以上结果说明，在粘质沙雷氏菌产灵菌红素过程中加入腐植酸钠可以提高灵菌红素产量，但添加时间对于结果的影响非常重要。
实施例4：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：
1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养32小时。
2、向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为3g/L。
3、将培养温度降为28℃，200转/分钟，继续培养10小时，取样分析其中灵菌红素浓度为92.4mg/L。
实施例5：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：
1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养32小时。
2、向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为7g/L。
3、将培养温度降为28℃，200转/分钟，继续培养10小时，取样分析其中灵菌红素浓度为95.5mg/L。
实施例6：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：
1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养34小时。
2、向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为5 g/L。
3、将培养温度降为26℃，200转/分钟，继续培养12小时，取样分析其中灵菌红素浓度为92.8mg/L。
实施例7：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：
1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养28小时。
2、向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为5 g/L。
3、将培养温度降为30℃，200转/分钟，继续培养8小时，取样分析其中灵菌红素浓度为90.1mg/L。
实施例8：本实施例与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，它包括如下步骤：
1、保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养32小时。
2、向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为5 g/L。
3、将培养温度降为31℃，200转/分钟，继续培养10小时，取样分析其中灵菌红素浓度为68.3mg/L。
实施例8与实施例2相比，只有第二段发酵，也即产灵菌红素阶段的温度由28℃变为31℃，灵菌红素浓度由96.7mg/L降为68.3mg/L，下降幅度达到29.4%，说明灵菌红素合成阶段，温度是非常重要的一个条件。

Claims (3)

1.一种利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，其特征是它包括如下步骤：（1）保藏号为CCTCC No. M 2019645的粘质沙雷氏菌ZPG19种子液按照10%的体积比接种到发酵培养基中，37℃，120转/分钟，培养28-34小时；（2）向发酵液中加入质量含量为63%腐植酸钠，最终发酵液中腐植酸钠浓度为3-7 g/L；
（3）将培养温度降为26-30℃，200转/分钟，培养8-12小时，取样分析其中灵菌红素浓度。
2.根据权利要求1所述的利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，其特征是最终发酵液中腐植酸钠浓度为5g/L；将培养温度降为28℃，200转/分钟，继续培养10小时。
3.根据权利要求1所述的利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法，其特征是，产灵菌红素培养基为：小麦粉20g/L，蛋白胨10g/L，硫酸镁1.0g/L，硫酸亚铁0.02g/L。
CN202011028310.6A 2020-09-26 2020-09-26 利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法 Active CN112080535B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011028310.6A CN112080535B (zh) 2020-09-26 2020-09-26 利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011028310.6A CN112080535B (zh) 2020-09-26 2020-09-26 利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112080535A CN112080535A (zh) 2020-12-15
CN112080535B true CN112080535B (zh) 2022-04-15

Family

ID=73738682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011028310.6A Active CN112080535B (zh) 2020-09-26 2020-09-26 利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112080535B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014765A3 (en) * 2007-07-13 2009-03-04 Food Industry Research and Development Institute A novel species of acrocarpospora, a method of preparing iodinin, and the uses of iodinin
CN101392227B (zh) * 2008-10-23 2011-06-01 新疆大学 一种粘质沙雷氏菌及生产的灵菌红素
CN102277323B (zh) * 2011-08-08 2013-02-06 浙江师范大学 高产灵菌红素的粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）Sm-128菌株及其应用
CN105969702B (zh) * 2016-07-26 2019-08-23 南京师范大学 粘质沙雷氏菌rz 21-c6及其应用
CN108576398B (zh) * 2018-05-15 2022-01-28 齐鲁工业大学 改性腐植酸钠制品及制备方法和应用
CN111621436B (zh) * 2020-06-02 2022-05-13 四川省农业科学院土壤肥料研究所 一种适于粘质沙雷氏菌xd1-b-1产灵菌红素的培养液

Also Published As

Publication number Publication date
CN112080535A (zh) 2020-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016119293A1 (zh) 一种微生物发酵生产氨基葡萄糖的菌株及方法
US20090186399A1 (en) Streptomyces strain and the method of converting ferulic acid to vanillin by using the same
CN102337299B (zh) 一种芽孢杆菌絮凝剂的制备方法
CN101153260B (zh) 液态淋浇食醋发酵生产中菌膜的防治方法
CN109232493A (zh) 一种倍半萜化合物及其制备方法和应用
CN109504725B (zh) 一种发酵猴头菌制备高纯度猴头菌多糖的方法和发酵培养基
CN108315265B (zh) 一种杂色曲霉Av-2菌株及其应用
CN106755216B (zh) 一种提高纳他霉素产量的发酵方法
CN112080535B (zh) 利用腐植酸钠促进灵菌红素合成与分泌的方法
CN105543108A (zh) 紫变青霉ql-9204及在转化根皮苷制备根皮素中的应用
CA1075627A (en) Antibiotic lucknomycin from streptomyces diastatochromogenes
CN101307299A (zh) 纳他霉素高产菌株的选育及纳他霉素高效发酵提取纯化方法
CN101481662B (zh) 一种链霉菌及其应用
CN103073527B (zh) 一种二萜Libertellenone G及其制备方法与用途
CN107473980A (zh) 一种酰胺类化合物在制备细菌群体感应活性抑制剂中的应用
CN109456899B (zh) 一种青霉菌及其发酵生产青霉酸的方法
CN102786528B (zh) 一种多氧生物碱类化合物及其制备和应用
CN112143681B (zh) 一株可产阿魏酸酯酶的贝莱斯芽孢杆菌及其应用
CN102816751B (zh) 一种高活性壳聚糖酶及其制备方法
CN109112175A (zh) 一种构建微生物共培养体系高产虎奶菇胞外多糖的方法
CN112094762B (zh) 一株葡萄牙棒孢酵母菌株及其应用
Uthandi et al. Gibberellic acid production by Fusarium fujikuroi SG2
CN103805543B (zh) 一种产除莠霉素的菌株及其应用
KR100398677B1 (ko) 감귤농축액을 이용한 버섯균사체의 배양방법 및 그버섯균사체
CN108374029B (zh) 一种促进牛樟芝液态发酵生产Antrodin C的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221207

Address after: No. 13888, Hehua Road, Hehua Road Street, Jinan, Shandong 250108

Patentee after: SHANDONG HIGHVARVE BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 250353 University Road, Changqing District, Ji'nan, Shandong Province, No. 3501

Patentee before: Qilu University of Technology

TR01 Transfer of patent right