專利名稱：一種高麥芽糖漿及利用其提高阿卡波糖發酵單位的方法
技術領域：
本發明涉及一種高麥芽糖漿及利用其提高阿卡波糖發酵單位的方法，屬醫藥技術領域。
背景技術：
阿卡波糖是游動放線菌(Actinoplanes sp.)產生的次級代謝產物。因其具有抑制Q-葡萄糖苷酶的活性，可以降低人體腸道內多糖及寡糖的分解，進而降低血糖濃度，因此在臨床上作為治療糖尿病的藥物。在微生物發酵過程中，碳源是構成菌體成分的重要元素，同時也是產生各種代謝產物和細胞內貯藏物質的主要原料。阿卡波糖分子具有假性四糖結構，這表明其生物合成與碳源物質的分解代謝有著密切的關系。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。發酵產阿卡波糖的碳源控制工藝，必須嚴格控制葡萄糖的含量并保持麥芽糖在發酵液中的高濃度來提高阿卡波糖的合成。發酵過程中培養基碳源成分對于阿卡波糖發酵生產具有重要的意義。由于在工業大生產中，阿卡波糖發酵生產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導致高麥芽糖漿內各個組分發生變化，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，因而其復合成份及各成份比例對阿卡波糖產生菌的生長和阿卡波糖合成代謝有直接的作用，目前暫未有報道研究阿卡波糖發酵碳源，三糖、四糖及四糖以上的比例對阿卡波糖發酵產量影響的詳細試驗或生產數據，此為一項空白。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術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行，從而提高發酵指標。此外，本發明進一步提供利用該高麥芽糖漿提高阿卡波糖發酵單位的方法。本發明所述技術問題是由以下技術方案實現的。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量％為3. 0-9.0%，優選6. 0-8. 0% ;所述四糖及四糖以上比例為6-12%，優選8-10% ;所述比例為折干后的色譜純度。一種提高阿卡波糖發酵單位的方法，其利用上述高麥芽糖漿在培養基中進行。上述提高阿卡波糖發酵單位的方法，所述培養基為斜面培養基、母瓶種子培養基和發酵瓶培養基。
所述斜面培養基組成(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 ;所述發酵瓶培養基組成麥芽糖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，折純計算方法為高麥糖漿質量*糖濃度*麥芽糖含量=純品麥芽糖質量。上述提高阿卡波糖發酵單位的方法，具體操作按如下步驟進行
(1)母瓶種子培養
母瓶使用培養好的新鮮斜面進行挖塊法接種，在27°C溫度條件下，在搖床上以280r/min的轉速振蕩培養2-3天,制得母瓶種子液；
(2)搖瓶發酵
將培養好的母瓶種子液接至滅菌后的發酵培養基中，接種量15%，發酵搖瓶在27V溫度條件下以280r/min的轉速振蕩培養168 h。本發明詳細研究了阿卡波糖發酵生產過程中，所述高麥芽糖漿中三糖和四糖及四糖以上組分的比例，有利于實際大生產中對阿卡波糖發酵培養基中碳源的控制。本發明通過對其中三糖、四糖及以上各組分的調節，有效提高了發酵水平，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行，提高了發酵指標。阿卡波糖由氨基環醇、42氨基24，62 二脫氧葡萄糖和一分子麥芽糖三部分組成。經發明人試驗發現麥芽糖與葡萄糖是最好的混合碳源。在研究以游動放線菌的變種游動放線菌CKD2485216為阿卡波糖產生菌種的過程，在發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，在發酵末期，副產物組分C開始積累。葡萄糖和麥芽糖既是能源物質又是阿卡波糖的前體物質。葡萄糖在發酵早期就被消耗盡，而麥芽糖在整個發酵過程中緩慢地被利用，并在葡萄糖耗盡之后，充當能源物質。因為麥芽糖會直接摻入阿卡波糖的結構中，所以葡萄糖在早期的消耗會導致后期麥芽糖含量的減少，進而影響了阿卡波糖的產量。因此必須嚴格控制葡萄糖的含量并保持麥芽糖在發酵液中的高濃度來提高阿卡波糖的合成。
具體實施例方式高麥芽糖漿是以淀粉為原料，經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。高麥芽糖的生產工序為淀粉(或淀粉乳)調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。以下結合實施例對本發明作進一步詳述。實施例I 采用正交實驗摸索合適阿卡波糖放線菌發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。所述正交實驗對阿卡波糖放線菌的發酵培養基中高麥芽糖漿組分比例進行優化的步驟為
(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酵單位影響的正交實驗(糖比例為折干后的色譜純度，單位為質量％):
用上述糖漿進行發酵培養168h后檢測發酵單位
權利要求
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量％為3. 0-9. 0% ;所述四糖及四糖以上質量％比例為6-12% ;所述比例為折干后的色譜純度。
2.根據權利要求I所述的高麥芽糖漿，其特征在于，所述三糖質量％比例為6.0-8. 0% ；所述四糖及四糖以上質量％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酵單位的方法，其特征在于，它利用權利要求I、2或3權利要求所述的高麥芽糖漿在培養基中進行；所述培養基為斜面培養基、母瓶種子培養基和發酵瓶培養基。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述斜面培養基組成(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 ;所述發酵瓶培養基組成麥芽糖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.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，具體操作按如下步驟進行 (1)母瓶種子培養 每支培養好的新鮮斜面用挖塊法接種，接種量為1*1. 5cm2/個母瓶，母瓶種子培養基裝量為20%的500ml三角瓶中，27°C溫度條件下，在搖床上以280r/min的轉速振蕩培養48 h，制得搖瓶種子液； (2)搖瓶發酵 按15%接種量將培養好的母瓶種子液接至發酵培養基裝量為10%的500 ml三角瓶中，27°C溫度條件下以280r/min的轉速振蕩培養168 h。
全文摘要
一種高麥芽糖漿及利用其提高阿卡波糖發酵單位的方法，所述高麥芽糖漿內包含麥芽糖、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。本發明還提供了提高阿卡波糖發酵單位的方法，它利用本發明的高麥芽糖漿在培養基中進行培養；所述培養基為斜面培養基、母瓶種子培養基和發酵瓶培養基。本發明通過對其中三糖、四糖及以上各組分的調節，有效的提高了發酵水平，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行，提高了發酵指標。
文檔編號C12R1/045GK102978261SQ20121050310
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年8月24日
發明者陳學軍, 曹云峰, 唐麗娜, 付海云, 陳培新, 李英然, 何茹, 賈偉娜, 馬蕙, 陳喬, 楊子嬌, 劉立峰, 譚錕 申請人:河北華榮制藥有限公司