CN109593795B - 一种阿魏酸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物工程领域，具体涉及一种阿魏酸及其制备方法，阿魏酸是以好食脉孢菌菌株17号为菌种，经发酵醋糟和/或豆渣制成，所述好食脉孢菌菌株17号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CCMCC No.1836，保藏日期为2006年10月12日。本发明生产阿魏酸所用原料为酿造食醋和生产豆制品的下脚料醋糟和/或豆渣，可降低阿魏酸生产成本，增加原料的附加值，并减少这些原料的不当处理造成的污染，为这些资源的开发利用提供了新的途径；本发明所使用的菌种好食脉孢菌菌株来源安全，生长周期较短，提纯后阿魏酸的纯度高；采用本发明制备方法生产的阿魏酸是一种胞外产物，有利于后期生物分离。
Description
技术领域
本发明属于生物工程领域，具体涉及一种阿魏酸及其制备方法。
背景技术
阿魏酸（Ferulic Acid）的化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸，是桂皮酸（又称肉桂酸，3-苯基-2-丙烯酸）的衍生物之一，阿魏酸最初在植物的种子和叶子中发现，是一种广泛存在于植物中的酚酸。在细胞壁中阿魏酸与多糖交联构成细胞壁中纤维的一部分，以酯的形式存在，游离态的阿魏酸含量很低。阿魏酸具有抗血小板聚集，抑制血小板5-羟色胺释放，抑制血小板血栓素a2(txa2)的生成，增强前列腺素活性，镇痛，缓解血管痉挛等多种作用，是生产用于治疗心脑血管疾病及白细胞减少等症药品的基本原料。植物中提取的天然阿魏酸具有良好的药理作用和生物活性，且安全性高，因而在医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂等方面有着广泛的用途。
脉孢菌属（Neurospora）隶属于真菌界（Fungi），子囊菌门（Ascomycota），核菌纲（Pyrenomycetes），球壳目（Sphaeriales）。FDA组织认为好食脉孢菌是少数几种可使用的安全生物，对医药、农业、和环境很重要的一类生物，同时也是遗传学和生物化学研究中非常重要的模式生物。好食脉孢菌具有较强分解植物纤维素和半纤维素的能力，利用好食脉孢菌生产阿魏酸具有很好的发展前景。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种阿魏酸以及通过好食脉孢菌（Neurospora sitophila）生物转化糟渣制备天然阿魏酸的方法，该方法以醋糟和/或豆渣为原料，生产成本低，对醋糟和/或豆渣的利用可降低其不当处理对环境造成的污染，另外，制备方法简单，所制备的阿魏酸是一种胞外产物，有利于后期生物分离。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种阿魏酸，所述阿魏酸是以好食脉孢菌（Neurospora sitophila）菌株17号为菌种，经发酵醋糟和/或豆渣制成，所述好食脉孢菌菌株17号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CCMCC No.1836，保藏日期为2006年10月12日。
作为优选，上述阿魏酸的制备方法为：以好食脉孢菌菌株17号为菌种，经过固体发酵培养降解醋糟和/或豆渣中的半纤维素生产阿魏酸。
作为优选，上述固体发酵培养所用的发酵培养基含80%～100%干醋糟、0%～20%干豆渣，料水比1:3，培养基初始pH 5.5～6.5，121℃灭菌20～30min后冷却，按每克干物质接入106～107个好食脉孢菌孢子的量接种，在28～30℃培养72～84h，经过浸提、离心得到上清液。其中干醋糟和干豆渣的百分含量是指干醋糟或干豆渣占干醋糟和干豆渣（干物质）总量的质量百分比。
作为优选，上述固体发酵培养所用的发酵培养基含80%～90%干醋糟、10%～20%干豆渣，料水比1:3。
作为优选，上述固体发酵培养之前先进行斜面培养。
作为优选，上述斜面培养所用的斜面培养基含煮沸马铃薯汁20%、葡萄糖2%、琼脂2%，pH自然，121℃灭菌30min，冷却接种后在28～30℃条件下培养3～5天。其中，所涉及的百分数中，百分号（%）前面的数字是指100mL溶液中所含溶质的克数。
本发明具有如下的有益效果：
（1）目前的阿魏酸获得途径主要是从阿魏酸含量高的植物原料中提取、化学合成或生物合成三种方法，而本发明生产阿魏酸所用原料为酿造食醋和生产豆制品的下脚料醋糟和/或豆渣，可降低阿魏酸生产成本，增加原料的附加值，并减少这些原料的不当处理造成的污染，为这些资源的开发利用提供了新的途径；
（2）本发明所使用的菌种好食脉孢菌菌株来源安全，培养时间为72～84h，生长周期较短，提纯后阿魏酸的纯度高；
（3）采用本发明制备方法生产的阿魏酸是一种胞外产物，无需细胞破碎，经过离心去除固形物后即可得到阿魏酸粗品，经过除杂即可得到高纯度的阿魏酸，便于分离；
（4）采用本发明制备方法生产的阿魏酸的产率高，单独固体发酵培养降解醋糟中的半纤维素生产阿魏酸时，固体发酵干物质中阿魏酸产量可达到226.4μg/g以上，当共同固体发酵培养降解醋糟和豆渣中的半纤维素生产阿魏酸时，固体发酵干物质中阿魏酸产量可达到340.2μg/g以上；
（5）本发明提供的方法所涉及的生产设备简单，资金投入少，有利于工业化生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是阿魏酸标准品HPLC洗脱曲线。
图2是实施例1发酵产物提取物的HPLC洗脱曲线。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合以下实施例对本发明予以进一步说明。
本发明所使用的菌种好食脉孢菌17号已由本申请人于2006年10月 19 日向中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC）提供了保藏，保藏号为CGMCCNo.1836。
实施例1
（1）斜面培养：斜面培养基含煮沸马铃薯汁20%、葡萄糖2%、琼脂2%，pH自然，121℃灭菌30min，冷却接种后在28～30℃条件下培养3天。
（2）固体发酵培养：培养基成分由100%的干醋糟组成，加水量为干醋糟质量的3倍，培养基初始pH 5.5，121℃灭菌30min后冷却，每克干培养基接入106个好食脉孢菌孢子，在28～30℃培养72h，培养结束后，向培养物中加入10倍质量的蒸馏水，浸提后经过4℃10000rpm离心10min后得到上清液，上清液中阿魏酸含量为11.32μg/mL，折合为固体发酵干物质（干醋糟和干豆渣总量）中阿魏酸产量为226.4μg/g。
采用高效液相色谱对实施例1获得的发酵产物提取物进行分析。
阿魏酸标准曲线制作：准确称取10mg阿魏酸标准品，用甲醇定容至100mL，进行系列稀释，分别获得100、80、60、40、20µg/mL的阿魏酸标准溶液。
采用的色谱柱型号：Hypersil BDSC18 5µm E2616643，尺寸：4.6×250mm，流动相：0.2%冰醋酸-100%甲醇（28:72），检测波长：314nm，温度：30℃，流速：1mL/min，进样量：10µL，每个浓度的标准品重复进样3次。以阿魏酸含量为纵坐标，以峰面积为横坐标作标准曲线。样品中阿魏酸的分析和测定采用同标准品的色谱条件。
图1为阿魏酸标准品HPLC洗脱曲线，图2为实施例1发酵产物提取物的HPLC洗脱曲线。图1中的阿魏酸标准品和图2中本发明发酵产物提取物的HPLC保留时间均为3.353min，说明本发明发酵产物的提取物中含有阿魏酸。将测得的样品HPLC洗脱峰面积带入标准曲线求得阿魏酸的含量。
实施例2
（1）斜面培养：斜面培养基含煮沸马铃薯汁20%、葡萄糖2%、琼脂2%，pH自然，121℃灭菌30min，冷却接种后在28～30℃条件下培养5天。
（2）固体发酵培养：培养基成分由80%的干醋糟和20%的干豆渣组成，加水量为干醋糟和干豆渣总质量的3倍，培养基初始pH 6.5，121℃灭菌20min后冷却，每克干培养基接入107个好食脉孢菌孢子，在28～30℃培养78h，培养结束后，向培养物中加入10倍质量的蒸馏水，浸提后经过4℃ 10000rpm离心10min后得到上清液，上清液中阿魏酸含量为17.01μg/mL，折合为固体发酵干物质（干醋糟和干豆渣总量）中阿魏酸产量为340.2μg/g。
实施例3
（1）斜面培养同实施例1。
（2）固体发酵培养：培养基成分由90%的干醋糟和10%的干豆渣组成，加水量为干醋糟和干豆渣总质量的3倍，培养基初始pH 6，121℃灭菌25min后冷却，每克干培养基接入107个好食脉孢菌孢子，在28～30℃培养84h，培养结束后，向培养物中加入10倍质量的蒸馏水，浸提后经过4℃ 10000rpm离心10min后得到上清液，上清液中阿魏酸含量为18.22μg/mL，折合为固体发酵干物质（干醋糟和干豆渣总量）中阿魏酸产量为364.4 μg/g。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种阿魏酸的制备方法，其特征在于：所述阿魏酸是以好食脉孢菌（Neurosporasitophila）菌株17号为发酵菌种，所述好食脉孢菌菌株17号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.1836，保藏日期为2006年10月12日；
所述的阿魏酸的制备方法为：以好食脉孢菌菌株17号为发酵菌种，经过固体发酵培养降解醋糟和豆渣中的半纤维素生产阿魏酸；
所述固体发酵培养所用的发酵培养基含80%～90%干醋糟、10%～20%干豆渣，料水比1:3，培养基初始pH 5.5～6.5，121℃灭菌20～30min后冷却，按每克干物质接入106～107个好食脉孢菌孢子的量接种，在28～30℃培养72～84h，经过浸提、离心得到上清液；
所述干醋糟和干豆渣的百分含量是指干醋糟或干豆渣占干醋糟和干豆渣总量的质量百分比。
2.如权利要求1所述的一种阿魏酸的制备方法，其特征在于：所述固体发酵培养之前先进行斜面培养。
3.如权利要求2所述的一种阿魏酸的制备方法，其特征在于：所述斜面培养所用的斜面培养基含煮沸马铃薯汁20%、葡萄糖2%、琼脂2%，pH自然，121℃灭菌30min，冷却接种后在28～30℃条件下培养3～5天；其中，百分号前面的数字是指100mL溶液中所含溶质的克数。
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