一种辅酶q10的发酵生产方法

技术领域

本发明涉及一种辅酶q10的发酵生产方法，属于微生物发酵领域。

背景技术

辅酶q10的生产方法有动植物组织提取法、化学合成法和微生物发酵法三种。其中动植物提取法成本高，不适合现代工业生产；化学合成法反应复杂，副产物多，成本也较高。采用发酵法生产时种子液的培养很关键，同时发酵生产过程需要光照，培养时间长，生产效率低下。因此，本发明通过提供辅酶q10 的发酵生产方法，用于解决辅酶q10发酵生产过程中存在的效率低下等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种辅酶q10的发酵生产方法，该方法包括：

将12000L软水、1200kg谷氨酸钠、150kg酵母膏、75kg蛋白胨、105kg 硫酸铵、6.15kg硫酸钙、7.5kg七水硫酸镁、225kg硫酸钾、150kg七水硫酸亚铁以及1275kg葡萄糖混合溶解后配置辅酶q10发酵培养基，对辅酶q10发酵培养基进行灭菌，再将两级种子培养液接种至发酵培养基内，培养20h后调节pH 至6.3，培养72h后终止发酵，提取辅酶q10；

两级种子培养液的培养基为：水、酵母膏、蛋白胨、七水硫酸镁以及磷酸氢二钾，95℃下灭菌处理，两级种子液的培养温度均为30℃。

进一步地，对辅酶q10发酵培养基进行灭菌之前，向发酵罐内加入30％灭菌后的氢氧化钠溶液8L，调节发酵培养基内pH至7.2。

进一步地，对辅酶q10发酵培养基进行灭菌为：对发酵培养基进行加热灭菌，加热温度为95℃，待发酵培养基内温度升至121℃时，对发酵培养基进行保温，保温时间为20min。

进一步地，将两级种子培养液接种至发酵培养基内，保持发酵过程中溶氧不低于20％。

进一步地，两级种子培养液的培养基为一级种子液的培养基和二级种子液的培养基；一级种子液的培养基为：150L水、1.05kg酵母膏、1.5kg蛋白胨、0.075kg七水硫酸镁以及0.075kg磷酸氢二钾；二级种子液的培养基为：1500L 水、10.5kg酵母膏、15kg蛋白胨、0.75kg七水硫酸镁以及0.75kg磷酸氢二钾。

进一步地，一级种子液培养基配置完成后，进行加热灭菌，待一级种子液培养基内温度升至121℃，计时保温，保温时间为20min，一级种子液培养基内蒸汽压力保持在1.6-2bar。

进一步地，一级种子液培养基保温结束后进行降温，使一级种子液培养基内温度降至30℃，降温后加入4.5kg葡萄糖，同时加入30％氢氧化钠溶液调节一级种子液培养基pH至7.0。

进一步地，二级种子液培养基配置完成后，进行加热灭菌，待二级种子液培养基内温度升至121℃，计时保温，保温时间为20min，二级种子液培养基内蒸汽压力保持在1.6-2bar。

进一步地，二级种子液培养基保温结束后进行降温，使二级种子液培养基内温度降至30℃，降温后加入45kg葡萄糖，同时加入灭菌后的30％氢氧化钠溶液调节二级种子液培养基pH至7.0。

本发明还提供一种由上述方法发酵生产的辅酶q10。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的辅酶q10发酵生产方法，采用两级种子液培养，二级种子液培养过程使用了一级种子液作为菌种，从而避免了培养基配制过程中原料的浪费。同时，本发明辅酶q10的发酵培养基廉价易得，能够降低发酵成本，且发酵温度适中，工艺条件要求低；同时本发明的辅酶q10发酵生产方法能够进行高密度发酵，从而有效提高辅酶q10的单位产量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的步骤来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中辅酶q10一级种子液的培养方法步骤；

图2示出了本发明实施例中辅酶q10二级种子液的培养方法步骤；

图3示出了本发明实施例中辅酶q10发酵生产培养方法步骤。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，辅酶q10一级种子液的培养方法，如图1所示：

将150L水、1.05kg酵母膏、1.5kg蛋白胨、0.075kg七水硫酸镁以及0.075kg 磷酸氢二钾混合溶解，配制得到一级种子液培养基；并对一级种子液培养基进行加热灭菌，加热温度为95℃，待培养基内温度升至121℃，计时保温，并控制培养基内保温温度保持121-123℃，保温时间为20min，培养基内蒸汽压力保持在1.6-2bar；之后对一级种子液培养基进行降温，使一级种子液培养基内温度降至30℃，降温后加入4.5kg葡萄糖，同时加入30％氢氧化钠溶液调节一级种子液培养基pH至7.0；之后将菌种接种至一级种子液培养基内，进行辅酶q10 一级种子液的培养，种子液培养温度为30℃，种子液培养过程控制pH值为6.3。

上述辅酶q10一级种子液的培养过程使用原料及配比如表1所示：

表1辅酶q10一级种子液的培养过程使用原料及配比

辅酶q10二级种子液的培养方法，如图2所示：

将1500L水、10.5kg酵母膏、15kg蛋白胨、0.75kg七水硫酸镁以及0.75kg 磷酸氢二钾混合溶解，配制得到二级种子液培养基；并对二级种子液培养基进行加热灭菌，加热温度为95℃，待培养基内温度升至121℃，计时保温，并控制培养基内保温温度保持121-123℃，保温时间为20min，培养基内蒸汽压力保持在1.6-2bar；之后对二级种子液培养基进行降温，使二级种子液培养基内温度降至30℃，降温后加入45kg葡萄糖，同时加入灭菌后的30％氢氧化钠溶液调节二级种子液培养基pH至7.0；之后将一级种子液接种至二级种子液培养基内，进行辅酶q10二级种子液的培养，种子液培养温度为30℃，过程中要控制 pH值≥6.3，每15min用pH试纸检测、调节。

上述辅酶q10二级种子液的培养过程使用原料及配比如表2所示：

表2辅酶q10二级种子液的培养过程使用原料及配比

上述过程实现了辅酶q10进入发酵罐之前的两级种子液培养，此后进行辅酶q10发酵生产。如图3所示，本发明辅酶q10的发酵生产方法包括以下步骤：

首先，配置辅酶q10发酵培养基：将12000L软水、1200kg谷氨酸钠、150kg 酵母膏、75kg蛋白胨、105kg硫酸铵、6.15kg硫酸钙、7.5kg七水硫酸镁、225kg 硫酸钾、150kg七水硫酸亚铁加入发酵罐中混合溶解，再加入1275kg葡萄糖，配置得到辅酶q10发酵培养基。此时发酵罐内pH保持在6.8-7.0之间，加热灭菌前的pH调节要分多次进行，避免pH回调对发酵培养基成分造成破坏。发酵罐内压力维持在0.16-0.2bar之间。

其次，发酵培养基灭菌：向发酵罐内加入30％灭菌后的氢氧化钠溶液8L，调节发酵培养基内pH至7.2，并对发酵培养基进行加热灭菌，加热温度为95℃，待发酵培养基内温度升至121℃时，对发酵培养基进行保温，保温时间为20min，保温过程主要是防止加热时间过长导致营养成分的破坏。

最后，辅酶q10的发酵培养：待发酵培养基内温度降至32-34℃，将前述过程制备得到的两级种子培养液接种至发酵培养基内，进行辅酶q10的发酵培养，发酵罐内空气流量为1500m

本发明还提供一种由上述方法发酵生产的辅酶q10。

综上所述，本发明提供的辅酶q10发酵生产方法，采用两级种子液培养，二级种子液培养过程使用了一级种子液作为菌种，从而避免了培养基配制过程中原料的浪费。同时，本发明辅酶q10的发酵培养基廉价易得，能够降低发酵成本，且发酵温度适中，工艺条件要求低；同时本发明的辅酶q10发酵生产方法能够进行高密度发酵，从而有效提高辅酶q10的单位产量。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。