论文部分内容阅读
辅酶Q10（Coenzyme Q10，简写为CoQ10），又称泛醌，本质上是一种类维生素类物质，脂溶性苯的衍生物。辅酶Q10是细胞呼吸链上的一种递氢体，是细胞自身产生的天然抗氧化剂、细胞代谢激活剂。目前，已广泛地应用于心脑血管疾病，高血压，神经系统以及皮肤性疾病的治疗中，并在化妆品，保健品等方面有一定的应用。本论文对辅酶Q10生产菌株的紫外诱变育种、转化以及固定化转化萃取耦合产辅酶Q10较佳工艺条件、对羟基苯甲酸、茄尼醇等前体物质添加对产辅酶Q10的影响进行了研究。
本文以鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.ZUTE03）为出发菌株，采用紫外线照射进行诱变处理，并根据辅酶Q10的生物合成途径分别采用辅酶Q10结构类似物阿霉素为抗性筛选模型和芳香族氨基酸营养缺陷型筛选模型进行突变株的初筛，再进行摇瓶发酵复筛，以菌株辅酶Q10总产量筛选高产菌株。结果在含有阿霉素抗性平板上未得到抗阿霉素产辅酶Q10突变株；芳香族氨基酸营养缺陷型模型的平板初筛获得突变株3株，编号为E03-05、E03-16、E03-36。将这3株突变株进行摇瓶复筛，单位菌体产量分别为0.383 mg/g、0.343 mg/g、0.442mg/g，与原出发菌株单位菌体辅酶Q10总产量0.454 mg/g相比，分别降低了15.6％、24.4％、7.0％，没有获得预期的正变株。
考察了Sphingomonas sp.ZUTE03转化萃取耦合产辅酶Q10的工艺。发现鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.ZUTE03）的胞内产物辅酶Q10可以被萃取到有机相中，显著提高辅酶Q10产量。该工艺的较佳工艺条件为：发酵液离心后的菌体加入到含有前体物质（750 mg/L茄尼醇与164.4 mg/L对羟基苯甲酸）的转化体系中（水相10 mL0.1M磷酸盐缓冲液/有机相40 mL正己烷），2％豆油作为细胞通透剂，转化8小时，最终辅酶Q10的产量达到了60.8 mg/L。
进一步考察了固定化细胞转化萃取耦合工艺对Sphingomonas sp。ZUTE03产辅酶Q10的影响。该工艺可以实现重复生产辅酶Q10。该工艺较佳工艺条件为：40 mL2％海藻酸钠与发酵离心后的菌体混匀滴入40 mL4％氯化钙溶液形成固定化菌珠，将固定化菌珠加入到含有前体物质（500 mg/L茄尼醇与对25 mg/L羟基苯甲酸）的转化体系中（水相：25 mL0.1M醋酸盐缓冲液；有机相：25 mL正己烷），2％豆油作为细胞通透剂，转化8小时，辅酶Q10的产量达到51.6 mg/L。重复利用15批后产量仍高于40 mg/L。