补料分批发酵耦合盐析萃取高效生产虫草素
2021-10-13樊雪,霍春红,关海晴,李倩,王际辉,3,王亮
樊 雪, 霍 春 红, 关 海 晴, 李 倩, 王 际 辉,3, 王 亮
( 1.大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034;2.大连大学 生命科学与技术学院, 辽宁 大连 116622;3.东莞理工学院 化学工程与能源技术学院, 广东 东莞 523808 )
0 引 言
虫草素(cordycepin),又名蛹虫草菌素、虫草菌素,化学名称为3′-脱氧腺苷(3′-deoxya-denosine),是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗生素[1],具有抗癌、抗肺细胞纤维化、治疗白血病、免疫调节等[2-4]药用价值。
蛹虫草菌液体发酵法是目前生产虫草素的主要方式,但因其生产周期长、产量低、分离纯化较烦琐等缺点,使虫草素的价格居高不下,限制其规模化生产及应用。目前,对提高虫草素产量的报道已有许多,但这些研究基本围绕筛选及诱变高产菌株[5]、优化培养基及培养条件[6-7]、添加虫草素合成前体及激活子[8]三个方面展开。虫草素是蛹虫草菌发酵中的重要次级代谢产物,会干扰细胞中的RNA合成及转录过程[9],从而对蛹虫草菌产生毒害作用。前期研究表明,虫草素在发酵液中积累对虫草素产量有明显影响[10]。为解决这一问题,研究者们提出生物反应与分离耦合技术[11]。
生物反应与分离耦合技术,又称原位产物分离技术或发酵分离耦合技术,是一种在生物反应过程中通过合适的分离手段持续不断的将对生物反应有抑制或毒害作用的产物或副产物或不稳定性产物选择性地从生产性细胞或生物催化剂周围原位移除的方法[12]。目前这种方法已成功应用于多种产品的生产中,尤以应用于乙醇[13]、丁醇[14]、乳酸[15]等初级代谢产物发酵的研究报道居多,而将发酵分离耦合技术应用于蛹虫草菌液体发酵产虫草素的研究较少。……
