一种发酵生产麦角酸的方法与流程

本发明涉及生物发酵，更具体地说，涉及一种发酵生产麦角酸的方法。

背景技术：

1、麦角酸是从麦角中提取获得的一类吲哚类化合物，为白色结晶性粉末，易溶于吡啶、氢氧化钠和盐酸等溶液，微溶于稀硫酸。作为麦角生物碱的核心结构，麦角酸在医药领域发挥着重要作用，如参与尼麦角林、甲基麦角新碱及二甲麦角新碱等药物的合成。

2、目前，麦角酸的生产主要采用微生物发酵法。现有技术cn111334439a公开了一种麦角菌突变株及其在制备麦角酸发酵液中的应用，该现有技术采用诱变育种并利用代谢产物反馈抑制机制，增加麦角菌对自身代谢产物麦角酸的耐受性以提高麦角酸产量。该现有技术还公开了麦角菌突变株经发酵培养基(山梨醇80g/l，琥珀酸35g/l，酵母粉0.5g/l，硫酸亚铁0.02g/l，硫酸锌0.01g/l，玉米浆干粉18g/l，消泡剂0.5g/l)培养15天，得到的发酵液中麦角酸的含量为约3g/l。

3、现有技术cn116024107a公开了一种麦角酸的工程菌及其构建方法与应用，该现有技术通过敲除g5167基因阻断麦角酰胺合成，从而实现麦角酸的积累，并基于此进行发酵工艺优化与发酵液处理优化。该现有技术还公开了工程菌经发酵培养基(山梨醇80-100g/l，琥珀酸35-45g/l，酵母粉0.25-0.50g/l，硫酸亚铁0.01-0.05g/l，硫酸锌0.01-0.05g/l，玉米浆干粉10-20g/l，硫酸镁1.0-1.5g/l，采用氨水/氢氧化钠调节ph至4.8-6.5)培养12-15天，得到的发酵液中麦角酸的含量为3-4g/l。

4、现有技术cn117126748a公开了一种高产麦角酸的麦角菌抗性突变选育方法，得到的抗性突变株经发酵培养基(甘露醇100g/l，琥珀酸35g/l，酵母粉0.5g/l，硫酸亚铁0.025g/l，硫酸锌0.01g/l，玉米浆干粉20g/l，硫酸镁0.7g/l，消沫剂0.8g/l，调节ph至7.0)发酵培养，得到的发酵液中麦角酸的含量为约4g/l。

5、综述，现有技术通过麦角菌发酵生产麦角酸的工艺不但产量不理想而且成本高(一般使用甘露醇或者山梨醇作为主要碳源成分，导致培养基成本高)，难以满足工业需求。因此，需要一种低成本且可高产麦角酸的生产工艺。

技术实现思路

1、针对现有技术中发酵生产麦角酸存在的问题，本发明的目的是提供一种发酵生产麦角酸的方法。该方法利用新的发酵菌株，不但产量高，而且利用玉米淀粉为主要碳源，成本低。

2、本发明发酵生产麦角酸的方法将雀稗麦角菌(claviceps paspali)的种子液接种于发酵培养基中进行液体发酵培养，所述雀稗麦角菌(claviceps paspali)保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为cgmccno.41366(保藏日期为2024年6月14日)，所述发酵培养基，以其总体积计，包含碳源80-150g/l和氮源40-90g/l，所述碳源包含经α-淀粉酶水解的玉米淀粉，其含量为50-100g/l，更佳地60-80g/l。

3、在另一优选例中，所述碳源包含α-淀粉酶水解的玉米淀粉含量为65-75g/l。

4、在另一优选例中，所述发酵培养基，以其总体积计，包含氮源的量为50-80g/l，更佳地60-75g/l。

5、在另一优选例中，所述氮源包含棉籽饼粉，其含量为12-30g/l，更佳地15-25g/l。

6、在另一优选例中，所述发酵培养基还包含金属盐，以所述发酵培养基的总体积计，其含量为0.2-1.0g/l。在另一更优选例中，以所述发酵培养基的总体积计，所述金属盐的含量为0.5-0.9g/l。在另一优选例中，所述金属盐选自硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镁或其组合。

7、在另一优选例中，所述碳源还包含山梨醇、琥珀酸或其组合。

8、在另一优选例中，所述氮源还包含酵母提取物、玉米浆干粉、棉籽饼粉、氨水或其组合。

9、在另一优选例中，所述发酵培养基，以其总体积计，包含以下含量的组分：

10、山梨醇5-25g/l，经α-淀粉酶水解的玉米淀粉50-100g/l，琥珀酸30-40g/l，酵母提取物0.4-0.6g/l，棉籽饼粉15-25g/l，玉米浆干粉10-20g/l，氨水30-40g/l，七水硫酸亚铁0.001-0.030g/l，七水硫酸锌0.001-0.015g/l，七水硫酸镁0.6-0.8g/l，其中，所述氨水的质量浓度为15-25％。

11、在另一优选例中，所述发酵培养基，以其总体积计，包含以下含量的组分：

12、山梨醇5-25g/l，经α-淀粉酶水解的玉米淀粉60-80g/l，琥珀酸30-40g/l，酵母提取物0.4-0.6g/l，棉籽饼粉15-25g/l，玉米浆干粉10-20g/l，氨水30-40g/l，七水硫酸亚铁0.001-0.030g/l，七水硫酸锌0.001-0.015g/l，七水硫酸镁0.6-0.8g/l，其中，所述氨水的质量浓度为15-25％。

13、在另一优选例中，所述发酵培养基，以其总体积计，包含所述α-淀粉酶水解的玉米淀粉的含量为65-75g/l。

14、在另一优选例中，所述氨水的质量浓度为20％。

15、在另一优选例中，所述酵母提取物为安琪酵母fm802。

16、在另一优选例中，上述发酵培养基的制备方法包括以下步骤：

17、将α-淀粉酶、玉米淀粉与水混合后，加热到80-90℃，保温28-32min，使得玉米淀粉被α-淀粉酶水解，然后加入其余发酵培养基组分(例如，山梨醇、琥珀酸、酵母提取物、棉籽饼粉、玉米浆干粉、氨水、七水硫酸亚铁、七水硫酸锌与七水硫酸镁)加热到110-130℃进行充分杀菌，即得所述发酵培养基。

18、在另一优选例中，α-淀粉酶水解玉米淀粉过程中，玉米淀粉与α-淀粉酶重量比为1:0.0005-1:0.0009，更佳地，1:0.0006-1:0.0008。

19、在另一优选例中，发酵生产麦角酸的方法中，发酵培养的温度为21-25℃。

20、在另一优选例中，发酵生产麦角酸的方法中，发酵培养在220-260rpm的转速条件下进行，时间为12-14天。

21、在另一优选例中，本发明提供的生产麦角酸的方法包括步骤：

22、(1)菌种活化：将雀稗麦角菌(claviceps paspali)工作细胞库菌悬液涂布至pda斜面，26-30℃条件下培养7-8天获得gi斜面菌种；

23、其中，所述雀稗麦角菌(claviceps paspali)保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为cgmcc no.41366，

24、其中pda培养基，以其总体积计，包含以下含量的组分：

25、马铃薯葡萄糖琼脂35-43g/l，酵母提取物0.4-0.6g/l，采用氢氧化钠溶液调节ph至7.10-7.30；

26、(2)种子液制备：刮取步骤(1)获得的gi斜面菌种，进行匀浆处理，置于种子液培养基中进行培养，温度为21-25℃，以220-260rpm的转速培养96-144h，菌体湿重≥45g/l；

27、所述种子液培养基，以其总体积计，包含以下含量的组分：

28、甘露醇45-55g/l，琥珀酸9-11g/l，大豆粉4-6g/l，磷酸二氢钾0.75-1.25g/l，七水硫酸镁0.25-0.35g/l，采用氨水调节ph至5.00-5.20；

29、(3)发酵培养：将步骤(2)获得的种子液，以8-12％(v/v)的接种量，接入发酵培养基中进行液体发酵培养，温度为21-25℃，ph为4.95-5.80，以220-260rpm的转速培养12-14天，获得发酵液，

30、其中所述发酵培养基，以其总体积计，包含以下含量的组分：

31、山梨醇5-25g/l，α-淀粉酶水解的玉米淀粉50-100g/l，琥珀酸30-40g/l，酵母提取物0.4-0.6g/l，七水硫酸亚铁0.000-0.030g/l，七水硫酸锌0.000-0.015g/l，七水硫酸镁0.6-0.8g/l，玉米浆干粉10-20g/l，氨水30-40g/l，棉籽饼粉15-25g/l，其中α-淀粉酶水解玉米淀粉过程中，玉米淀粉与α-淀粉酶重量比为1:0.0005-1:0.0009，

32、其中发酵培养基配制过程为：将玉米淀粉、α-淀粉酶与水进行混合后，加热到80-90℃，保温28-32min，使得玉米淀粉被α-淀粉酶水解，然后再加入其余发酵培养基组分，加热到110-130℃进行充分杀菌，即得发酵培养基，其中玉米淀粉与α-淀粉酶重量比为1:0.0005-1:0.0009。

33、在另一优选例中，步骤(1)中，调节pda培养基ph值所用氢氧化钠溶液的浓度为4.0-6.0m。

34、在另一优选例中，步骤(2)中，调节种子液培养基ph值所用氨水的质量浓度为15-25％。