一种利用酵母制备ATP的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用酵母制备ATP的方法。其中，该方法包括：活化酵母，获得酵母活化液，利用酵母活化液对腺苷类似物进行催化，制备获得ATP；酵母包括酿酒酵母、马克斯克鲁维酵母或产朊假丝酵母中的一种或多种；腺苷类似物括腺苷、腺嘌呤或腺苷酸。能够解决现有技术中微生物制备ATP，底物转化率低的问题适用于微生物制备ATP领域。生物制备ATP领域。生物制备ATP领域。

【技术实现步骤摘要】
一种利用酵母制备ATP的方法


[0001]本专利技术涉及微生物制备ATP领域，具体而言，涉及一种利用酵母制备ATP的方法。

技术介绍

[0002]ATP即三磷酸腺苷，分子式C
10
H
16
N5O
13
P3，分子量为507.18。分子由一个腺嘌呤，一个核糖和一个三磷酸单位组成。三磷酸腺苷(ATP)的重要组成部分是三个相连的α、β和γ
‑
磷酸基团；α
‑
磷酸基团和腺苷连接，β和γ磷酸基团均为高能磷酸键。故ATP是一种不稳定的高能化合物。由于其水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。三磷酸腺苷(ATP)是生物体内最重要的辅酶，为新陈代谢提供能量和提供磷酸基团和腺苷基团等。
[0003]ATP也是生物体内重要的代谢物质，作为代谢的中间体、辅酶参与生物体内脂肪、蛋白质、糖类和核酸等的代谢。在临床应用上，ATP除了能作为抢救危重病人的辅助药品外，还对急慢性肝炎、肾炎、心肌炎、冠状动脉硬化、进行性肌肉萎缩、再生障碍性贫血、风湿性关节炎等病症具有良好的治疗作用。三磷酸腺苷二钠原料以及注射液已收载于《中国药典》2010年版二部。
[0004]ATP的合成方法主要有化学合成法、生物酶催化法、微生物酶系发酵法、光合磷酸化和氧化磷酸化法。其中利用酵母菌酶系，以腺苷(AD)或腺苷酸(AMP)为底物，通过糖酵解途径，进行底物水平磷酸化合成ATP最主要的方法之一,也是实现大规模生产的重要方法。
[0005]现有技术基本以啤酒酵母泥为原料，啤酒酵母需要经过冷冻破壁处理，同时还辅助添加甲苯，苯扎溴铵等有毒有害化学试剂进行破壁，由于啤酒酵母酶活较低，批次间波动大，所以普遍存在转化率不高等问题。且有毒有害试剂不利于食品及药品安全。且现有技术中ATP提取后的酵母通常无较好处理途径，大量废弃酵母对大气、水源、土壤环境污染相对较大。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种利用酵母制备ATP的方法，以解决现有技术中微生物制备ATP，底物转化率低的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种利用酵母制备ATP的方法，该方法包括：活化酵母，获得酵母活化液，利用酵母活化液对腺苷类似物进行催化，制备获得ATP；酵母包括酿酒酵母、马克斯克鲁维酵母或产朊假丝酵母中的一种或多种；腺苷类似物括腺苷、腺嘌呤或腺苷酸。
[0008]进一步地，酿酒酵母包括酿酒酵母YY，分类命名为Saccharomyces cerevisiae，于2021年2月1日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M 2021171；马克斯克鲁维酵母包括克鲁维酵母KW
‑
6，分类命名为Kluyveromyces marxious，于2020年06月02日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M 2020173；产朊假丝酵母包括假丝酵母C1.7，分类命名为Wickerhamomyces anomalus，于2017年12月11日保藏在中国典型培养物保藏中
心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M2017782。
[0009]进一步地，酵母包括干酵母、半干酵母、鲜酵母或者酵母乳。
[0010]进一步地，活化包括：将酵母与碳源在水中混合孵育，获得酵母活化液；优选地，活化包括：将1
‑
10份碳源、1
‑
20份酵母、1
‑
200份水混合，搅拌均匀后调节pH为3
‑
8，在20
‑
45℃下活化1
‑
60min，获得酵母活化液；优选地，碳源包括葡萄糖或蔗糖。
[0011]进一步地，催化包括：将酵母活化液与腺苷类似物混合，加入碳源和无机盐，获得ATP。
[0012]进一步地，催化包括：将酵母活化液与1
‑
10份腺苷类似物混合，加入1
‑
20份葡萄糖或蔗糖，1
‑
20份磷酸氢二钾，1
‑
20份磷酸二氢钾，0.1
‑
5份硫酸镁，0.01
‑
1份氯化锰，搅拌均匀后调节pH为3
‑
8，20
‑
45℃、50
‑
250r/min震荡反应1
‑
8h；用盐酸或磷酸调节pH至1
‑
4，终止反应，获得ATP。
[0013]进一步地，在活化后，对酵母进行破壁；优选地，破壁包括物理破壁或化学破壁。
[0014]进一步地，物理破壁包括利用高压均质破壁或超声波破壁，在催化前利用物理破壁破碎酵母的细胞壁；优选地，高压均质破壁的压力为100
‑
1000bar；优选地，化学破壁包括利用乙酸乙酯或吐温破壁，在催化过程中利用0.1
‑
5份乙酸乙酯或0.01
‑
1份吐温破碎酵母的细胞壁。
[0015]进一步地，催化获得ATP后，方法还包括：离心反应体系获得酵母泥，向酵母泥中加入蛋白酶或者酵母抽提酶进行酶解；对酶解后的产物分离上层液和下层渣，浓缩上层液获得酵母浸出物，干燥下层渣获得酵母细胞壁。
[0016]进一步地，将酵母泥配置为10
‑
20wt％的混悬液，向混悬液中加入0.1
‑
1wt
‰
的蛋白酶或者酵母抽提酶进行酶解，优选酶解的时间为4
‑
24h。
[0017]应用本专利技术的技术方案，利用酿酒酵母、马克斯克鲁维酵母或产朊假丝酵母中的一种或多种，以腺苷、腺嘌呤或腺苷酸等腺苷类似物为底物进行催化，能够高效制备获得ATP，且腺苷类似物的转化率高。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了根据本专利技术实施例5的腺苷、AMP、ADP、ATP标准品色谱图。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]如
技术介绍
所提到的，现有技术中利用啤酒酵母制备ATP，腺苷类似物的转化率偏低，造成原料浪费，也不利于后续ATP产品的纯化。因而，在本申请中专利技术人尝试开发一种新的利用酵母制备ATP的方法，从而提高底物的转化率，因而提出了本申请的一系列保护方案。
[0022]在本申请第一种典型的实施方式中，提供了一种利用酵母制备ATP的方法，该方法包括：活化酵母，获得酵母活化液，利用酵母活化液对腺苷类似物进行催化，制备获得ATP；
酵母包括酿酒酵母、马克斯克鲁维酵母或产朊假丝酵母中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用酵母制备ATP的方法，其特征在于，所述方法包括：活化所述酵母，获得酵母活化液，利用所述酵母活化液对腺苷类似物进行催化，制备获得所述ATP；所述酵母包括酿酒酵母、马克斯克鲁维酵母或产朊假丝酵母中的一种或多种；所述腺苷类似物括腺苷、腺嘌呤或腺苷酸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酿酒酵母包括酿酒酵母YY，分类命名为Saccharomyces cerevisiae，于2021年2月1日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M 2021171；所述马克斯克鲁维酵母包括克鲁维酵母KW
‑
6，分类命名为Kluyveromycesmarxious，于2020年06月02日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M 2020173；所述产朊假丝酵母包括假丝酵母C1.7，分类命名为Wickerhamomyces anomalus，于2017年12月11日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M2017782。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酵母包括干酵母、半干酵母、鲜酵母或者酵母乳。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活化包括：将所述酵母与碳源在水中混合孵育，获得所述酵母活化液；优选地，所述活化包括：将1
‑
10份碳源、1
‑
20份所述酵母、1
‑
200份水混合，搅拌均匀后调节pH为3
‑
8，在20
‑
45℃下活化1
‑
60min，获得所述酵母活化液；优选地，所述碳源包括葡萄糖或蔗糖。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述催化包括：将所述酵母活化液与所述腺苷类似物混合，加入所述碳源和无机盐，获得所述ATP。6.根据权利要求5所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃先武，余奎，王超，张彦，伍业旭，胡悦，
申请(专利权)人：安琪酵母股份有限公司，
类型：发明
国别省市：