本發(fā)明屬于生物發(fā)酵，更具體地，本發(fā)明涉及一種基于比較轉(zhuǎn)錄組分析的組合添加維生素優(yōu)化紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基的方法。

背景技術(shù)：

1、紅霉素作為典型的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，具有廣譜抗革蘭氏陽性菌的特性，在醫(yī)療行業(yè)和農(nóng)業(yè)至今有著廣泛的應(yīng)用。在s.erythraea中探究紅霉素高產(chǎn)機(jī)制，持續(xù)優(yōu)化升級其發(fā)酵工藝對于紅霉素工業(yè)生產(chǎn)和新型天然產(chǎn)物的開發(fā)都有重要的意義和借鑒價值。隨著核酸測序技術(shù)的快速發(fā)展，比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)逐漸被應(yīng)用于發(fā)掘提高工業(yè)微生物合成次級代謝產(chǎn)物的研究中，能夠全面、有效的挖掘影響次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。此前，比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)在發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化方面有著較少應(yīng)用。

2、維生素作為生物體內(nèi)多種關(guān)鍵催化酶的輔因子，增強(qiáng)其胞內(nèi)供應(yīng)可以有效地增強(qiáng)酶的活力，促進(jìn)菌體的生長和代謝活性。在放線菌系統(tǒng)中，維生素也被證明對次級代謝產(chǎn)物的合成存在顯著影響。然而，多種維生素組合添加優(yōu)化紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基中的應(yīng)用少有報道。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析的紅色糖多孢菌高產(chǎn)紅霉素的發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化方法。通過比較紅霉素高產(chǎn)菌hl3168-e3和紅霉素低產(chǎn)的紅色糖多孢菌標(biāo)準(zhǔn)株nrrl23338在生長階段和產(chǎn)素階段的基因水平，發(fā)現(xiàn)在紅霉素高產(chǎn)菌的產(chǎn)素階段b族維生素合成基因的轉(zhuǎn)錄水平存在集體性的上調(diào)。通過在發(fā)酵培養(yǎng)基中單獨添加維生素，確定了六種維生素：焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素，對紅霉素的合成有促進(jìn)作用。通過生物統(tǒng)計學(xué)的方法，本發(fā)明人優(yōu)化了六種維生素組合添加的比例，發(fā)現(xiàn)將六種維生素組合添加到發(fā)酵培養(yǎng)基中可以顯著提高紅霉素的產(chǎn)量。

2、在本發(fā)明的第一方面，提供一種用于合成培養(yǎng)基紅霉素發(fā)酵的維生素組合，所述的維生素組合包括以下組分：焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素。

3、在一個優(yōu)選例中：維生素的組合為焦磷酸硫胺素0.1～10mg/l、核黃素0.1～10mg/l、吡哆素0.1～10mg/l、葉酸0.1～10mg/l、鈷胺素0.1～10mg/l和氯化血紅素0.1～10mg/l。

4、在另一個優(yōu)選例中：維生素的組合為焦磷酸硫胺素0.1～1mg/l、核黃素0.1～1mg/l、吡哆素0.1～1mg/l、葉酸1～10mg/l、鈷胺素0.1～1mg/l和氯化血紅素1～10mg/l

5、在另一個優(yōu)選例中：焦磷酸硫胺素0.5mg/l、核黃素0.15mg/l、吡哆素0.21mg/l、葉酸5mg/l、鈷胺素0.39mg/l和氯化血紅素4mg/l

6、因此，在一個方面，本專利公開提供了一種通過合成培養(yǎng)基發(fā)酵來生產(chǎn)紅霉素的方法，包括將焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素共六種維生素添加到發(fā)酵培養(yǎng)基中。

7、在另一方面，本專利公開提供了焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素共六種維生素組合用于提高紅霉素發(fā)酵產(chǎn)量的用途。

8、在另一方面，本專利所述焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素包含其酸、堿和鹽的形式。

9、焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素的組合添加可以提高發(fā)酵結(jié)束時發(fā)酵液中的紅霉素滴度。相對于沒有任何維生素添加的合成培養(yǎng)基對照發(fā)酵，該滴度的增加可以達(dá)到至少15％，優(yōu)選至少20％，至少25％，至少30％，或至少35％。

10、本發(fā)明的其它方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。

技術(shù)特征：

1.一種優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)紅霉素的方法，其特征在于將一種或多種維生素組合添加到紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基中。

2.前述權(quán)利要求的方法，其中維生素種類包含焦磷酸硫胺素、煙酸、泛酸、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素等；其中所述維生素的種類可進(jìn)一步優(yōu)選為焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素。

3.前述權(quán)利要求的方法，其中所述維生素的用量可進(jìn)一步優(yōu)選為：焦磷酸硫胺素0.1～10mg/l、核黃素0.1～10mg/l、吡哆素0.1～10mg/l、葉酸0.1～10mg/l、鈷胺素0.1～10mg/l和氯化血紅素0.1～10mg/l。

4.前述權(quán)利要求的方法，其中所述維生素的用量可進(jìn)一步優(yōu)選為：焦磷酸硫胺素0.1～1mg/l、核黃素0.1～1mg/l、吡哆素0.1～1mg/l、葉酸1～10mg/l、鈷胺素0.1～1mg/l和氯化血紅素1～10mg/l。

5.前述權(quán)利要求的方法，其中所述維生素的用量可進(jìn)一步優(yōu)選為：焦磷酸硫胺素0.5mg/l、核黃素0.15mg/l、吡哆素0.21mg/l、葉酸5mg/l、鈷胺素0.39mg/l和氯化血紅素4mg/l。

6.前述權(quán)利要求的方法，其中所述維生素包含其酸、堿和鹽的形式。

7.前述權(quán)利要求的方法，其中該維生素組合用作發(fā)酵培養(yǎng)基中的全部維生素添加，或與其他維生素組合使用。

8.前述權(quán)利要求的方法，其中在發(fā)酵的0至48小時，優(yōu)選0至24小時，組合添加維生素。

9.前述權(quán)利要求的方法，其中所述發(fā)酵在ph?6.0至8.5，例如ph?7.0至7.5下進(jìn)行。

10.前述權(quán)利要求的方法，其中所述發(fā)酵在約25℃至40℃，優(yōu)選約28-35℃，更優(yōu)選約34℃的發(fā)酵溫度下進(jìn)行。

11.前述權(quán)利要求的方法，其中所述發(fā)酵培養(yǎng)基包含碳源、氮源和鹽離子，以及任選地一種或多種選自微量元素、ph調(diào)節(jié)劑和消泡劑的其他組分。

12.前述權(quán)利要求的方法，其中所述發(fā)酵培養(yǎng)基包含碳源，其中所述碳源包含糖和含糖

13.前述權(quán)利要求的方法，其中所述合成培養(yǎng)基包含氮源，其中所述氮源包含有機(jī)氮源和無機(jī)氮源；優(yōu)選的，發(fā)酵培養(yǎng)基包含一種或多種選自以下的氮源：黃豆餅粉、玉米漿、氨基酸、氨、銨、銨鹽、尿素、硝酸、硝酸鹽及其組合；更優(yōu)選的，發(fā)酵培養(yǎng)基包含一種或多種選自以下的氮源：黃豆餅粉、玉米漿、硫酸銨、檸檬酸銨、谷氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、精氨酸、天冬氨酸、脯氨酸及其組合。

14.前述權(quán)利要求的方法，其中所述發(fā)酵培養(yǎng)基包含微量元素，優(yōu)選至少一種選自co、cu、mo、mn、zn、fe、硼酸鹽的微量元素，更優(yōu)選地，cucl2，(nh4)6mo7o24，cocl2，na2b4o7和fecl3中的一種或多種。

15.前述權(quán)利要求的方法，其中所述發(fā)酵培養(yǎng)基包含紅霉素生產(chǎn)菌株，例如糖多孢菌細(xì)胞，優(yōu)選紅色糖多孢菌細(xì)胞。

16.一種用于優(yōu)化紅霉素發(fā)酵生產(chǎn)的試劑盒，其特征在于，所述的試劑盒中包括權(quán)利要求1～6任一所述的維生素組合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明通過比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析進(jìn)行了紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化。具體地，本發(fā)明涉及一種在培養(yǎng)基中組合添加6種維生素優(yōu)化紅霉素發(fā)酵產(chǎn)量的方法。更具體地，所述6種維生素包含焦磷酸硫胺素、核黃素、吡哆素、葉酸、鈷胺素和氯化血紅素。本發(fā)明通過在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加維生素促進(jìn)了發(fā)酵培養(yǎng)基中紅霉素生產(chǎn)菌的生長，有效地提高了紅霉素的產(chǎn)量。

技術(shù)研發(fā)人員：儲炬,柯翔,田錫煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19