專利名稱：一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生物發(fā)酵技術領域，具體涉及一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑及其應用。
背景技術：
現代對發(fā)酵的定義是通過微生物(或動植物細胞)的生長培養(yǎng)和化學變化，大量
產生和積累專門的代謝產物的反應過程。工業(yè)生產上籠統(tǒng)地把一切依靠微生物的生命活動
而實現的工業(yè)生產均稱為"發(fā)酵"，微生物代謝產物的水平為多種多樣的調節(jié)機制所控制，
因此微生物終產物的合成量在正常狀態(tài)下是不會超過自身生長所需要的量。 近百年來，隨著科學技術的進步，發(fā)酵技術發(fā)生了劃時代的變革，已經從利用自然
界中原有的微生物進行發(fā)酵生產的階段進入到按照人的意愿改造成具有特殊性能的微生
物以生產人類所需要的發(fā)酵產品的新階段。 微生物和一切生物體一樣，需要從外界不斷的吸收營養(yǎng)物質并通過異化作用獲得 合成細胞物質所需要的能量和代謝中間體，同時把一部分代謝產物排出體外，所以影響微 生物生物合成的因素除產生菌直接的合成能力外，另一個重要的因素是細胞膜的通透性問 題，細胞膜的通透性從兩個方面影響微生物生物合成， 一是細胞膜對產物從胞內向外的運 輸發(fā)生障礙，使在胞內已被合成的代謝物難以及時地排泄至胞物而造成自身毒性，二是細 胞膜的通透性限制某些用于代謝物生物合成必需的營養(yǎng)成分或其他物質進入胞內，從而限 制了代謝物的進一步生物合成，所以通過改善細胞膜的通透性可以提高產物的生物合成 微生物生長和繁殖需要大量的外源有機物質，主要包括碳源、氮源、水分、無機鹽 和微量元素，有些微生物即使在上述物質都存在的情況下，仍然不能生長或生長不好，因 為它們還需要一些量不大但必須的特殊的營養(yǎng)物，稱為生長因素，包括維生素、氨基酸和嘌 呤、嘧啶等物質。 目前使用的單一豆油或單一植物油不能充分滿足不同菌種細胞的分裂、增值，直 接影響到菌體內的酶的含量和活性，使同一單位消耗的能量降低了菌體內三羧酸循環(huán)代謝 產物，出現高能耗、高成本、低收益的局面。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服上述不足，根據現代生物代謝調控理論，同時綜合、全面考慮微生物生
長代謝通常所需要的營養(yǎng)物質，而提供一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑。 本發(fā)明的另一個目的是提供該種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑在發(fā)酵方面的應用。 本發(fā)明解決問題的技術方案是 —種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，它是由如下微粉化原料制成 每升促進劑中含有類脂成分0. 5 300克、維生素成分0. 5 2000毫克、氨基酸
成分0. 1 100克、四種生長因子0. 04 100克和余量的芝麻油；
所述的類脂成分為油酸甲酯、亞油酸甲酯、硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、花生四烯酸 甲酯、二十二碳六烯酸甲酯、二十碳五烯酸甲酯、二十二碳五烯酸甲酯、腦磷脂和卵磷脂中 的一種或多種； 所述的維生素成分為維生素A、維生素E、維生素D、13胡蘿卜素和維生素K中的一 種或多種； 所述的氨基酸成分為L-纈氨酸、L-苯丙氨酸、L-亮氨酸、L-脯氨酸和L-蛋氨酸 中的一種或多種； 所述的四種生長因子為磷酸肌醇、膽堿、尿嘧啶和胸腺苷，各生長因子用量重量比
為i : i : i : i。 作為進一步的方案，所述的一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，所述的類脂成
分為油酸甲酯、亞油酸甲酯、硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、花生四烯酸甲酯、二十二碳六 烯酸甲酯、二十碳五烯酸甲酯、二十二碳五烯酸甲酯、腦磷脂和卵磷脂，對應重量比為
50 : 40 : io : io : io : io : io : io : i : i ;所述的維生素成分為維生素A、維 生素E、維生素D、 e胡蘿卜素和維生素K，對應重量比為i :2:i:i: 2 ;所述的氨
基酸成分為L-纈氨酸、L-苯丙氨酸、L-亮氨酸、L-脯氨酸和L-蛋氨酸，對應重量比為
l:5:5:5:5。
作為進一步的方案，一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，每升促進劑中含有 類脂成分油酸甲酯25克，亞油酸甲酯20克，硬脂酸甲酯5克，棕櫚酸甲酯5克， 花生四烯酸甲酯5克，二十二碳六烯酸甲酯5克，二十碳五烯酸甲酯5克，二十二碳五烯酸 甲酯5克，腦磷脂0. 5克，卵磷脂0. 5克； 維生素成分維生素A 100毫克、維生素E 200毫克、維生素D 100毫克、P胡蘿 卜素100毫克和維生素K 200毫克； 氨基酸成分L-纈氨酸0. 1克、L-苯丙氨酸0. 5克、L-亮氨酸0. 5克、L-脯氨酸 0. 5克和L-蛋氨酸0. 5克； 四種生長因子磷酸肌醇0. 1克、膽堿0. 1克、尿嘧啶0. 1克和胸腺苷0. 1克；
余量芝麻油。 本發(fā)明所述的微粉化原料粒度透400-800目篩。 本發(fā)明所述的脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，它應用于包括微生物酶制劑發(fā)酵、抗 生素發(fā)酵、氨基酸發(fā)酵、有機溶媒和有機酸發(fā)酵、核苷酸發(fā)酵、微生物生物活性物質發(fā)酵、微 生物多糖和微生物脂肪發(fā)酵、食品發(fā)酵和單細胞蛋白發(fā)酵等發(fā)酵領域。 本發(fā)明所述的脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，其使用方法是在發(fā)酵基礎料中，按照 發(fā)酵基料體積的2%的比例加入本發(fā)明促進劑。 本發(fā)明所述的脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑可以顯著改善細胞膜的通透性，補充微 生物維持生長所需的多種營養(yǎng)成分，促進微生物細胞的分裂與增殖，明顯地提高發(fā)酵液中 的活菌含量，提高菌體內酶的含量和活性，抑制并殺死細胞內代謝產生的自由基，保護細胞 免受自由基傷害，延緩細胞衰老、自溶，從而延長發(fā)酵代謝產物合成時間，達到促進目的代 謝產物產率提高的目的，并提高生產效率，降低發(fā)酵成本，提高經濟、生態(tài)效益和社會效益。
采用本發(fā)明所配制的脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑和使用方法，在脂肪酶、青霉素、 鹽霉素、頭孢菌素、泰樂菌素、阿奇霉素等品種的搖瓶發(fā)酵中進行實驗，以未加入本發(fā)酵促進劑的原基礎培養(yǎng)基作為對照，在同等培養(yǎng)條件下，加入本發(fā)酵促進劑的實驗組比對照組發(fā)酵水平均有提高，其中的優(yōu)選配方可提高20%，發(fā)酵單位成本降低15%以上。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1 脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑的配制 1.按照下列成分和含量稱取原料(1)類脂成分是油酸甲酯0. 5g/L ; (2)維生素成分是維生素A 0. 5mg/L ; (3)氨基酸成分是L-纈氨酸0. lg/L ; (4) 4種生長因子包括磷酸肌醇、膽堿、尿嘧啶和胸腺苷，各生長因子含量都為0. 01g/L ;將這些原料經微粉機處理后混合均勻，加入芝麻油定容，芝麻油為上述四種成分的余量。 2.按照下列成分和含量稱取原料(1)類脂成分是亞油酸甲酯0. 2g/L、棕櫚酸甲酯O. lg/L、花生四烯酸甲酯0. lg/L和二十二碳六烯酸甲酯0. lg/L;(2)維生素成分是維生素A 0. lmg/L、維生素E 0. 2mg/L和維生素D 0. 2mg/L ; (3)氨基酸成分是L-纈氨酸0. lg/L、 L-苯丙氨酸0. lg/L和L-亮氨酸0. lg/L ; (4)4種生長因子包括磷酸肌醇、膽堿、尿嘧啶和胸腺苷，各生長因子含量都為10g/L ;將這些原料經微粉機處理后混合均勻，加入芝麻油定容，芝麻油為上述四種成分的余量。 3.按照下列成分和含量稱取原料(1)類脂成分硬脂酸甲酯0. lg/L，二十碳五烯酸甲酯O. lg/L，二十二碳五烯酸甲酯0. lg/L，腦磷脂0. lg/L，卵磷脂0. lg/L ;(2)維生素成分:P胡羅卜素0. lmg/L，維生素KO. 5mg/L ; (3)氨基酸成分L-脯氨酸0. lg/L， L-蛋氨酸0. lg/L ; (4)生長因子磷酸肌醇25g/L，膽堿25g/L，尿嘧啶25g/L，胸腺苷25g/L ;將這些原料經微粉機處理后混合均勻，加入芝麻油定容，芝麻油為上述四種成分的余量。
4.按照下列成分和含量稱取原料(1)類脂成分油酸甲酯5g/L，亞油酸甲酯4g/L，硬脂酸甲酯lg/L，棕櫚酸甲酯lg/L，花生四烯酸甲酯lg/L，二十二碳六烯酸甲酯lg/L，二十碳五烯酸甲酯lg/L，二十二碳五烯酸甲酯lg/L，腦磷脂0. lg/L，卵磷脂0. lg/L ;(2)維生素成分維生素A 10mg/L，維生素E 20mg/L，維生素D 10mg/L， P胡羅卜素10mg/L，維生素K 20mg/L ; (3)氨基酸成分含量L-纈氨酸0. lg/L， L-苯丙氨酸0. 5g/L， L-亮氨酸0. 5g/L， L-脯氨酸0. 5g/L， L-蛋氨酸0. 5g/L ; (4)生長因子磷酸肌醇0. lg/L，膽堿0. lg/L，尿嘧啶O. lg/L，胸腺苷0. lg/L;將這些原料經微粉機處理后混合均勻，加入芝麻油定容，芝麻油為上述四種成分的余量。 5.按照下列成分和含量稱取原料(1)類脂成分油酸甲酯25g/L，亞油酸甲酯20g/L，硬脂酸甲酯5g/L，棕櫚酸甲酯5g/L，花生四烯酸甲酯5g/L，二十二碳六烯酸甲酯5g/L，二十碳五烯酸甲酯5g/L，二十二碳五烯酸甲酯5g/L，腦磷脂0. 5g/L，卵磷脂0. 5g/L ; (2)維生素成分維生素A 100mg/L，維生素E 200mg/L，維生素D 100mg/L， P胡羅卜素100mg/L，維生素K 200mg/L ; (3)氨基酸成分含量L-纈氨酸、0. lg/L， L-苯丙氨酸0. 5g/L， L-亮氨酸0. 5g/L， L-脯氨酸0. 5g/L， L-蛋氨酸0. 5g/L ; (4)生長因子磷酸肌醇0. lg/L，膽堿0. lg/L，尿嘧啶0. lg/L，胸腺苷0. lg/L ;將這些原料經微粉機處理后混合均勻，加入芝麻油定容，芝麻油為上述四種成分的余量。 6.按照下列成分和含量稱取原料(1)類脂成分油酸甲酯30g/L，亞油酸甲酯30g/L，硬脂酸甲酯30g/L，棕櫚酸甲酯30g/L，花生四烯酸甲酯30g/L， 二十二碳六烯酸甲酯30g/L，二十碳五烯酸甲酯30g/L，二十二碳五烯酸甲酯30g/L，腦磷脂30g/L，卵磷脂30g/L;(2)維生素成分維生素A 100mg/L，維生素E 500mg/L，維生素D 200mg/L， P胡羅卜素200mg/L，維生素K 1000u g/mL ; (3)氨基酸成分L-纈氨酸20g/L，L-苯丙氨酸20g/L，L-亮氨酸20g/L， L-脯氨酸20g/L， L-蛋氨酸20g/L ; (4)生長因子磷酸肌醇0. lg/L，膽堿0. lg/L，尿嘧啶0. lg/L，胸腺苷0. lg/L ;將這些原料經微粉機處理后混合均勻，加入芝麻油定容，
芝麻油為上述四種成分的余量。
實施例2 將本發(fā)明脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑應用于脂肪酶發(fā)酵。 將菌種解脂耶氏酵母JK依次經PDA固體培養(yǎng)基活化1次，PDA液體培養(yǎng)基活化2次，接種入PDA液體培養(yǎng)基，28t:培養(yǎng)12h。 PDA培養(yǎng)基配制200g馬鈴薯，洗凈去皮切碎，加水1000ml煮沸半個小時，紗布過
濾，再加20g葡萄糖，115t:滅菌30分鐘，固體培養(yǎng)基中加入15g瓊脂。 發(fā)酵培養(yǎng)基成分及配比為(w/v):黃豆粉6%，豆油4%，脂溶性生物復合發(fā)酵促進
劑2% (v/v) ， (NH4)2S04 0. 2%， KH2P04 0. 1%， MgS04 7H20 0. 05%， pH 6. 5。 對照發(fā)酵培養(yǎng)基成分及配比為(w/v):黃豆粉6%，豆油4%， (NH4)2S040.2 %，
KH2P04 0. 1%， MgS04 7H20 0. 05%， pH 6. 5。 種子培養(yǎng)基中另外添加1 % (w/v)葡萄糖，不加脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，種子液以5% (v/v)接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，28。C，以200rpm在搖床上培養(yǎng)。每24小時取樣測定酶活，直至酶活下降。 脂肪酶酶活測定方法采用橄欖油滴定法 (1) 0. 05M NaOH的配置先用無C02水配置5M的NaOH儲液；再準確稀釋50倍后，稱取IO(TC烘至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀0. 38g，溶于80ml無C02水中，標定出其準確濃度，再推算出儲液濃度；0. 05M的NaOH溶液以無C02水用儲液現用現配； (2)質量分數為2% PVA-1750的配置稱量好藥品后，加入到蒸餾水中，并用沸水
浴加熱使之溶解，然后用三層紗布過濾，并定容，4t:保存； (3)PVA-橄欖油乳化液底物的配置將橄欖油與2% PVA1750以1 : 3 (v/v)比例混合，用超聲波乳化，功率300W，超聲3s，間歇4s，超聲30次，循環(huán)2次；
(4)取5ml乳化液底物，4ml 0. 1M pH8. 0的磷酸鈉緩沖液加入到150ml三角瓶中，置于恒溫水浴搖床37°C， 130rpm下溫育5min ; (5)取lml適當稀釋的酶液加入到底物和緩沖液中，37t:下130rpm反應10min后加入15ml無水乙醇終止反應； (6)滴加4滴酚酞作指示劑，用0. 05M NaOH滴定酶解產生的脂肪酸，至反應液變粉紅色停止； 空白操作與上述一致，只是將發(fā)酵液與無水乙醇混合反應10min后加入到底物和緩沖液中。 酶活定義為在該測定條件下，lmin釋放1 y mol脂肪酸的酶量為一個酶活單位。
權利要求
一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，其特征是，它是由如下微粉化原料制成每升促進劑中含有類脂成分0.5～300克、維生素成分0.5～2000毫克、氨基酸成分0.1～100克、四種生長因子0.04～100克和余量的芝麻油；所述的類脂成分為油酸甲酯、亞油酸甲酯、硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、花生四烯酸甲酯、二十二碳六烯酸甲酯、二十碳五烯酸甲酯、二十二碳五烯酸甲酯、腦磷脂和卵磷脂中的一種或多種；所述的維生素成分為維生素A、維生素E、維生素D、β胡蘿卜素和維生素K中的一種或多種；所述的氨基酸成分為L-纈氨酸、L-苯丙氨酸、L-亮氨酸、L-脯氨酸和L-蛋氨酸中的一種或多種；所述的四種生長因子為磷酸肌醇、膽堿、尿嘧啶和胸腺苷，各生長因子用量重量比為1∶1∶1∶1。
2. 根據權利要求i所述的一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，其特征是，所述的類 脂成分為油酸甲酯、亞油酸甲酯、硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、花生四烯酸甲酯、二十二碳 六烯酸甲酯、二十碳五烯酸甲酯、二十二碳五烯酸甲酯、腦磷脂和卵磷脂，對應重量比為 50 : 40 : io : io : io : io : io : io : i : i;所述的維生素成分為維生素A、維生素E、維生素D、 13胡蘿卜素和維生素K，對應重量比為l:2:i:i:2;所述的氨基酸成分為L-纈氨酸丄-苯丙氨酸丄-亮氨酸丄-脯氨酸和L-蛋氨酸，對應重量比為l:5:5:5:5。
3. 根據權利要求2所述的一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，其特征是，每升促進劑中含有類脂成分油酸甲酯25克，亞油酸甲酯20克，硬脂酸甲酯5克，棕櫚酸甲酯5克，花生 四烯酸甲酯5克，二十二碳六烯酸甲酯5克，二十碳五烯酸甲酯5克，二十二碳五烯酸甲酯 5克，腦磷脂0.5克，卵磷脂0.5克；維生素成分維生素A 100毫克、維生素E 200毫克、維生素D 100毫克、P胡蘿卜素 100毫克和維生素K 200毫克；氨基酸成分L-纈氨酸0. 1克、L-苯丙氨酸0. 5克、L-亮氨酸0. 5克、L-脯氨酸0. 5 克和L-蛋氨酸0. 5克；四種生長因子磷酸肌醇0. 1克、膽堿0. 1克、尿嘧啶0. 1克和胸腺苷0. 1克； 余量芝麻油。
4. 根據權利要求1所述的一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，其特征是，所述的微粉化 原料粒度透400-800目篩。
5.—種按照權利要求1所述的脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，其特征是，它應用于微生 物酶制劑發(fā)酵、抗生素發(fā)酵、氨基酸發(fā)酵、有機溶媒和有機酸發(fā)酵、核苷酸發(fā)酵、微生物生物 活性物質發(fā)酵、微生物多糖和微生物脂肪發(fā)酵、食品發(fā)酵和單細胞蛋白發(fā)酵發(fā)酵領域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑，屬生物發(fā)酵技術領域。它是由類脂成分、維生素成分、氨基酸成分、4種生長因子和芝麻油組成。該種脂溶性生物復合發(fā)酵促進劑可以顯著改善細胞膜的通透性，補充微生物維持生長所需的多種營養(yǎng)成分，促進微生物細胞的分裂與增殖，明顯地提高發(fā)酵液中的活菌含量，提高菌體內酶的含量和活性，抑制并殺死細胞內代謝產生的自由基，保護細胞免受自由基傷害，延緩細胞衰老、自溶，從而延長發(fā)酵代謝產物合成時間，達到促進目的代謝產物產率提高的目的。
文檔編號C12P1/00GK101736031SQ20081015874
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月6日 優(yōu)先權日2008年11月6日
發(fā)明者程壽惠, 顏峰 申請人:山東沃德生物技術有限公司;程壽惠;顏峰