辅酶制造技术

本发明专利技术公开了一种辅酶

【技术实现步骤摘要】
辅酶Q10发酵培养基、混合补料液及低成本、清洁发酵工艺


[0001]本专利技术涉及辅酶
Q10
生产领域，具体涉及一种辅酶
Q10
发酵培养基
、
混合补料液及低成本
、
清洁发酵工艺
。

技术介绍

[0002]辅酶
Q10(CoQ10)
，也被称作泛醌，是一种脂溶性维生素样物质，广泛存在于动植物中，同时也是人体内自然产生的一种辅酶
。
它在机体内发挥着多种重要的生物学功能，主要包括以下几个方面：
(1)
作为线粒体电子传递链上的载体：辅酶
Q10
是线粒体电子传递链上的关键成分之一，能够将细胞内的电子从
NADH
等底物向呼吸链复合物
I
输送，进而参与
ATP
的合成
。(2)
抗氧化作用：辅酶
Q10
具有强大的抗氧化作用，可以清除自由基
、
降低有氧氧化应激和炎症反应，从而保护细胞免受氧化损伤
。(3)
维持心血管健康：辅酶
Q10
参与调节心肌收缩力
、
促进血管扩张
、
降低血压等，对心血管健康具有重要的保护作用
。(4)
增强免疫力：辅酶
Q10
可以增强机体免疫力和抗肿瘤作用，促进免疫细胞的增殖和活性
。(5)
延缓衰老：辅酶
Q10
还能够延缓细胞和器官的老化过程，提高机体的抗衰老能力
。
由于其重要的生物学功能和广泛的应用价值，辅酶
Q10
被广泛应用于医药
、
保健品
、
食品等领域
。
[0003]目前，辅酶
Q10
的生产主要有化学法和生物法两种方法
。
化学合成法是目前用于工业规模生产辅酶
Q10
的主要方法之一
。
该方法以天然辅酶
Q10
为原料，通过氧化还原反应
、
烷基化反应等一系列化学反应，经过多次的精制和纯化得到高纯度的辅酶
Q10。
化学合成法能够实现工业化大规模生产，但同时也存在有机废弃物处理难度大
、
产品纯度难以达到
100
％等问题
。
生物法则采用微生物发酵的方式生产辅酶
Q10
，该方法使用适合辅酶
Q10
生产的微生物，在优化的发酵条件下进行生产
。
由于微生物自身合成的辅酶
Q10
比化学合成的更为纯净和可生物利用，因此越来越受到关注
。
但是由于辅酶
Q10
的发酵生产是一个复杂的过程，存在着一些技术和工艺上的问题，主要包括以下几个方面：
[0004](1)
菌株选育难度大：目前用于辅酶
Q10
生产的菌株大多来自于自然环境中难以分离和筛选的微生物，因此菌株选育难度较大
。
[0005](2)
发酵条件控制困难：辅酶
Q10
的生产需要严格的发酵条件，例如温度
、pH
值
、
氧化还原电位等，这些因素对菌株的生长和代谢有很大的影响，但是控制起来比较困难
。
[0006](3)
产量低：目前辅酶
Q10
的发酵生产产量较低，尤其是在传统的液态发酵中，每升发酵液只能生产数十毫克至几百毫克的产品
。
[0007](4)
成本高昂：高纯度的辅酶
Q10
价格较高，这与其在生产中所需的特定培养基
、
设备和技术密切相关
。
同时，由于目前生产规模相对较小，也导致了成本较高的情况
。
[0008](5)
污染问题：辅酶
Q10
的发酵生产中容易受到微生物污染和有机物污染的影响，这对产品的纯度和稳定性带来了一定的挑战
。
[0009]综上所述，辅酶
Q10
的发酵生产仍然存在一些问题和难点，需要在菌株选育
、
发酵条件控制
、
产量提高
、
成本降低和污染控制等方面进行进一步研究和优化
。

技术实现思路

[0010]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种辅酶
Q10
发酵培养基
、
混合补料液及低成本
、
清洁发酵工艺，该方法基于无机盐培养基，通过优化营养配比和调节相关参数，实现了辅酶
Q10
的高效生产
。
同时，发酵过程中还采用了高浓度的补料液，有效减小了发酵体积，降低了生产成本，不仅能够提高辅酶
Q10
的产量和纯度，也具有良好的经济效益和环保效益，具有广阔的应用前景和市场价值
。
[0011]为了实现上述技术目的，本专利技术主要采用如下技术方案：
[0012]第一方面，本专利技术公开了一种辅酶
Q10
发酵培养基，所述发酵培养基包括下述浓度的原料：氯化钠
8.5
‑
10g/L、
磷酸二氢钾
2.0
‑
13g/L、
磷酸氢二钠
7.2
‑
11.0g/L、
氯化镁
0.5
‑
2g/L、
氯化钙
0.1
‑
0.6g/L、
硫酸亚铁
0.01
‑
0.05g/L、
硫酸锰
0.01
‑
0.04g/L、
硫酸铜
0.005
‑
0.01g/L、
硼酸
0.004
‑
0.02g/L、
锰酸钾
0.003
‑
0.04g/L、
钼酸铵
0.001
‑
0.01g/L、
酪氨酸
0.4
‑
1g/L、
维生素
B10.2
‑
0.5mg/L、
维生素
B21
‑
3mg/L、
维生素
B61
‑
2mg/L、
维生素
B120.05
‑
1mg/L、
维生素
C100
‑
500mg/L、
维生素
E1
‑
3mg/L
和生物素
0.01
‑
0.07mg/L。
[0013]第二方面，本专利技术公开了一种辅酶
Q10
的低成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种辅酶
Q10
发酵培养基，其特征在于：所述发酵培养基包括下述浓度的原料：氯化钠
8.5
‑
10g/L、
磷酸二氢钾
2.0
‑
13g/L、
磷酸氢二钠
7.2
‑
11.0g/L、
氯化镁
0.5
‑
2g/L、
氯化钙
0.1
‑
0.6g/L、
硫酸亚铁
0.01
‑
0.05g/L、
硫酸锰
0.01
‑
0.04g/L、
硫酸铜
0.005
‑
0.01g/L、
硼酸
0.004
‑
0.02g/L、
锰酸钾
0.003
‑
0.04g/L、
钼酸铵
0.001
‑
0.01g/L、
酪氨酸
0.4
‑
1g/L、
维生素
B10.2
‑
0.5mg/L、
维生素
B21
‑
3mg/L、
维生素
B61
‑
2mg/L、
维生素
B120.05
‑
1mg/L、
维生素
C100
‑
500mg/L、
维生素
E1
‑
3mg/L
和生物素
0.01
‑
0.07mg/L。2.
一种辅酶
Q10
的低成本，清洁发酵工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
种子液培养：首先将菌种在牛肉膏蛋白胨平板上进行活化培养，挑取菌落到摇瓶培养基中，进行摇瓶培养，得到摇瓶种子液；
(2)
一级种子罐培养：将摇瓶种子液按照1‑5％接种量接种至一级种子罐的培养基中培养，得到生长状态良好，对数生长期的一级种子液；
(3)
二级种子罐培养：将一级种子罐的一级种子液按照1‑5％接种量接种至二级种子罐的培养基中培养，得到生长状态良好，对数生长期的二级种子液；
(4)
发酵罐培养：将二级种子液按照
10
‑
30
％接种量接种至发酵罐中培养，至菌体开始快速下降时终止发酵；所述发酵罐中，辅酶
Q10
发酵培养基包括下述浓度的原料：氯化钠
8.5
‑
10g/L、
磷酸二氢钾
2.0
‑
13g/L、
磷酸氢二钠
7.2
‑
11.0g/L、
氯化镁
0.5
‑
2g/L、
氯化钙
0.1
‑
0.6g/L、
硫酸亚铁
0.01
‑
0.05g/L、
硫酸锰
0.01
‑
0.04g/L、
硫酸铜
0.005
‑
0.01g/L、
硼酸
0.004
‑
0.02g/L、
锰酸钾
0.003
‑
0.04g/L、
钼酸铵
0.001
‑
0.01g/L、
酪氨酸
0.4
‑
1g/L、
维生素
B10.2
‑
0.5mg/L、
维生素
B21
‑
3mg/L、
维生素
B61
‑
2mg/L、
维生素
B120.05
‑
1mg/L、
维生素
C100
‑
500mg/L、
维生素
E1
‑
3mg/L
和生物素
0.01
‑
0.07mg/L。3.
根据权利要求2所述的辅酶
Q10
的低成本，清洁发酵工艺，其特征在于，步骤
(1)
中，所述牛肉膏蛋白胨平板，包括下述浓度的原料：牛肉膏5‑
10g、
蛋白胨6‑
10g、
水
1L
，
pH6.8
‑
7.2
；所述摇瓶培养基包括下述浓度的原料：蛋白胨酶解物3‑
10g/L、
酵母浸粉5‑
12g/L、
普通肉膏1‑
3g/L、
葡萄糖2‑
10g/L、
柠檬酸三钠2‑
5g/L、
磷酸二氢钾1‑
5g/L、
氯化钠
0.5
‑
3g/L、
氯化镁
0.5
‑
2g/L、
氯化钙
0.1
‑
2g/L、
硫酸铜
0.01
‑
0.5g/L、
硝酸钴
0.01
‑
0.7g/L、
硫酸锌
0.1
‑
0.9g/L、
硫酸锰
0.1
‑
0.5g/、L
硝酸钼
0.01
‑
0.4g/L、
硫酸亚铁
0.01
‑
0.4g/L
；
pH6.8
‑
7.2
，
121℃
灭菌
30min。4.
根据权利要求2所述的辅酶
Q10
的低成本，清洁发酵工艺，其特征在于，步骤
(1)
中，活化培养温度
28
‑
32℃
，培养2‑
3d
；摇瓶培养温度
28
‑
32℃
，转速为
200<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶春霖，陈艳欣，郭金辉，陶明，
申请(专利权)人：王叔和生物医药武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：