專利名稱：通過畢赤酵母發(fā)酵共生產(chǎn)幾丁質、其衍生物以及包含葡萄糖、甘露糖和/或半乳糖的聚合 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及采用低成本原材料，以高產(chǎn)量微生物生產(chǎn)幾丁質和包含葡萄糖、甘露 糖和/或半乳糖的聚合物，及其衍生物的方法。因此，在此描述了采用來自生物柴油生產(chǎn)的 甘油副產(chǎn)物作為優(yōu)選碳源，基于畢赤酵母的高細胞密度生物反應器培養(yǎng)畢赤酵母的生產(chǎn)方 法。所涉及的生物聚合物廣泛用于農業(yè)食品工業(yè)、化妝品、生物醫(yī)學、紡織品、其他工 業(yè)、方法及醫(yī)學應用的污水處理中。
背景技術：
聚合物是高分子量的分子，由一個或多個稱作單體的結構單元聚合而成。由糖單 體(單糖)形成的聚合物被稱為多糖。小分子(寡糖)可由后者通過化學的或酶的部分水 解得到。幾丁質是由D-氨基葡萄糖(GlcN)和N-乙酰-D-氨基葡萄糖(GlcNAc)殘基通過 b-(l-4)連接鍵(參見圖表，其中(1)和(2)分別表示GlcN和GlcNAc)連接而組成的線性 多糖。幾丁質分子形成分子內氫鍵產(chǎn)生三種不同的晶型，不同晶型的產(chǎn)生取決于它們的排 列，a-幾丁質，最普通和穩(wěn)定的形式，以鏈的反平行排列為特征，而b-幾丁質則由平行層形 成。最少見的形式，g_幾丁質，以一反平行鏈和兩個平行鏈為特征。[化學式1]
權利要求
1.幾丁質以及含有葡萄糖、甘露糖和/或半乳糖的聚合物的共生產(chǎn)方法，其特征在于 采用由生物柴油工業(yè)生產(chǎn)的富含甘油的副產(chǎn)物作為碳源發(fā)酵畢赤酵母野生型菌株。
2.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于，使用其他碳源替代生物柴油 工業(yè)生產(chǎn)的所述富含甘油的副產(chǎn)物，所述碳源可以是含有單體、二聚體或低聚體形式的甘 油、酒精、糖、有機酸、多元醇、脂肪酸或氨基酸的混合物。
3.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于所述碳源可以是食品或工業(yè)的 廢物或副產(chǎn)物，其含有權利要求1中提及的一個或多個化合物，例如單體、二聚體或低聚 體形式的甘油、酒精、糖、有機酸、多元醇、脂肪酸或氨基酸。
4.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于通過添加維生素、陽離子、陰離 子或特定用于此目的的任何其它有機化合物或礦物質來提高細胞壁多糖的含量。
5.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于生物體是權利要求1中提及的 物種的變體或突變體，或者是用來表達用于幾丁質和/或葡聚糖的提取和/或純化和/或 處理其各自的衍生物或其它重組蛋白的酶的權利要求1中提及的物種的遺傳改良菌株。
6.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于通過自動添加含有碳源的培養(yǎng) 基控制溶解氧濃度以使細胞密度及細胞壁多糖的比體積生產(chǎn)率最大化。
7.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于通過操縱下列參數(shù)壓力、溫 度、攪拌速度、通風、氧富集、采用流體或磁性納米顆粒，或碳源添加速度，使發(fā)酵在溶解氧 濃度高于的情況下進行。
8.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于發(fā)酵液的溫度控制在10 50°C之間，優(yōu)選在20 40°C之間。
9.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于發(fā)酵液的PH值控制在3.0 10. 0之間，優(yōu)選在pH 5. 0 7. 0之間。
10.如權利要求1所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于通過添加堿、氨或銨鹽來控制 發(fā)酵液的PH值。
11.如權利要求1-10所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于以最優(yōu)的發(fā)酵條件進行發(fā) 酵，以在分批、補料分批或連續(xù)發(fā)酵模式下獲得高細胞密度。
12.如權利要求1-11所述的共生產(chǎn)多糖的方法，其特征在于發(fā)酵期間獲得的生物聚合 物通過以下步驟從其他細胞組分中分離并被純化a.通過過濾或潷析從發(fā)酵液中分離細胞，目前通過離心分離所述細胞更為有效；b.通過以1 0 1 3比例添加濃堿溶液(0. 5 5. OM Κ0Η,NaOH或其它強堿)及 有機溶劑(甲醇、乙醇或其它有機溶劑)除去蛋白、脂質和核酸；c.通過添加酸(0.1-5. OM HCl)和堿(0. 5-5. OM NaOH)依次溶解僅含有中性糖的聚合 物，以從其它聚合物中分離幾丁質/葡聚糖復合物；d.采用包括在有機溶劑或弱酸，優(yōu)選醋酸中沉淀的單元操作，回收和純化按b)和c)的 描述來提取的含有葡萄糖、甘露糖和/或半乳糖的聚合物；e.通過酶或化學方法經(jīng)選擇性水解從幾丁質/葡聚糖復合物中純化幾丁質和/或葡聚糖。
全文摘要
本發(fā)明涉及在有氧條件下，通過生物反應器中的畢赤酵母高細胞密度發(fā)酵，共生產(chǎn)氨基葡萄糖聚合物(幾丁質、殼聚糖或其任意衍生物)及含葡萄糖、甘露糖和/或半乳糖的聚合物的方法，所述方法優(yōu)選使用來自生物柴油工業(yè)的甘油副產(chǎn)物作為碳源。純甘油、純甲醇、富含甘油或富含甲醇的混合物也可用作碳源。本發(fā)明還涉及為獲得高細胞密度和高細胞壁幾丁質含量，以及含有葡萄糖、甘露糖和/或半乳糖的聚合物所進行的適時優(yōu)化的畢赤酵母發(fā)酵方法。
文檔編號C12P1/02GK102112617SQ200980130292
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權日2008年7月30日
發(fā)明者巴伯薩 佩雷拉 達 昆哈 A·E·比爾, 達 克魯斯 A·L·布拉加, 查嘉斯 B·費雷拉, 馬諾 克萊門特 J·J·巴肖, 費爾南德斯 德 米蘭達 雷 M·A·卡巴羅, 德 弗雷塔斯 M·F·安德拉德, 奧里貝拉 R·M·弗雷塔斯 申請人:73100-七十三千零一百有限公司