本發(fā)明屬于生物工程，具體涉及一種微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法及其應用。

背景技術：

1、維生素d在畜禽生長發(fā)育過程中扮演重要角色。實際上，在實際應用中，維生素d的補充是通過攝入25(oh)vd3作為外源進行營養(yǎng)調節(jié)，尤其是作為畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)的飼料中，25(oh)vd3的引入不僅可大幅度提高產(chǎn)蛋量和蛋品質，還在提升豬繁殖能力發(fā)揮著重要作用。微生物轉化技術因其具有反應條件溫和、選擇特異性強和成本低等優(yōu)勢，已成為25(oh)vd3合成制備的一種新興技術途徑，但目前現(xiàn)有技術的應用效果和生產(chǎn)效率仍有待提高。通過選擇合適的微生物菌種和優(yōu)化微生物發(fā)酵轉化維生素d3工藝，對于合成制備高產(chǎn)量25(oh)vd3具有重要意義。

技術實現(xiàn)思路

1、為了改善上述技術問題，本發(fā)明提供一種微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法及其應用。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

3、一種微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，包括以下步驟：將微生物菌種置于液體培養(yǎng)基中進行搖床培養(yǎng)；然后加入維生素d3和底物助劑溶液繼續(xù)進行搖床培養(yǎng)，得到發(fā)酵液；將所述發(fā)酵液采用有機溶劑進行萃取，所得有機相進行真空濃縮，得到25(oh)vd3；

4、所述底物助劑溶液包括十二烷基硫酸鈉(sds)水溶液、聚乙二醇400(peg400)水溶液和牛血清蛋白(bsa)水溶液。

5、優(yōu)選的，所述十二烷基硫酸鈉水溶液、聚乙二醇400水溶液和牛血清蛋白水溶液的體積比為(1~10)：(10~80)：(10~100)；所述十二烷基硫酸鈉水溶液的添加量為液體培養(yǎng)基體積的0.01~0.1%。十二烷基硫酸鈉水溶液、聚乙二醇400水溶液和牛血清蛋白水溶液的體積比具體可為1：10：10、1：50：50、1：80：100、10：80：100。其中，十二烷基硫酸鈉水溶液由十二烷基硫酸鈉(sds)和去離子水配制得到；聚乙二醇400水溶液由聚乙二醇400(peg400)和去離子水配制得到；牛血清蛋白水溶液由牛血清蛋白(bsa)和去離子水配制得到。

6、優(yōu)選的，所述十二烷基硫酸鈉水溶液的濃度為100~150?mg/l；所述聚乙二醇400水溶液的濃度為100~150?mg/l；所述牛血清蛋白水溶液的濃度為100~150?mg/l。

7、優(yōu)選的，所述微生物菌種為釀酒酵母(saccharomyces?cerevisiae)、大腸桿菌(escherichia?coli)、白色念珠菌(candida?albicans)、枯草芽孢桿菌(bacillussubtilis)、黑曲霉(aspergillus?niger)、紅酵母(rhodotorula?glutinis)和畢赤酵母(pichia?pastoris)中的至少一種。

8、優(yōu)選的，所述微生物菌種為釀酒酵母(saccharomyces?cerevisiae)。

9、優(yōu)選的，所述液體培養(yǎng)基的成分包括：酵母粉5~10?g/l，蛋白胨10~15?g/l，nacl10~15?g/l；ph值為7.0~8.0。對于該ph值，優(yōu)選為7.2~7.8，具體可為7.0、7.2、7.5、7.6、7.8、8.0。

10、優(yōu)選的，所述維生素d3的投料量與液體培養(yǎng)基的質量體積比為1~1.5mg：1ml。

11、優(yōu)選的，加入維生素d3和底物助劑溶液繼續(xù)進行搖床培養(yǎng)的時間為12~96h。時間優(yōu)選為36h~72h，可具體為36h、42h、60h、72h。

12、作為一個總的發(fā)明構思，本發(fā)明還提供了上述微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法制備得到的25(oh)vd3在禽類飼料中的應用。

13、優(yōu)選的，所述禽類飼料為豬飼料。

14、本發(fā)明的有益效果:

15、（1）本發(fā)明通過采用sds、peg400和bsa配合作為底物助劑，提高了底物維生素d3的溶解度，并能減少sds的抑制作用，從而顯著提高了25(oh)vd3的合成效率，可高達16.7?μg/ml，相比于無底物助劑，合成效率提升了3.2倍。

16、（2）本發(fā)明peg400和bsa的加入有效緩解了sds對微生物的毒性，保障了微生物的正常生長和代謝，避免了sds過量使用時產(chǎn)生的負面影響。

17、（3）與傳統(tǒng)的化學合成方法相比，本發(fā)明的微生物發(fā)酵法更加環(huán)保且具有較低的生產(chǎn)成本。本發(fā)明反應體系具有良好的可操作性和可擴展性，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，能夠在大規(guī)模發(fā)酵過程中保持高效的生產(chǎn)能力。

技術特征：

1.一種微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，包括以下步驟：將微生物菌種置于液體培養(yǎng)基中進行搖床培養(yǎng)；然后加入維生素d3和底物助劑溶液繼續(xù)進行搖床培養(yǎng)，得到發(fā)酵液；將所述發(fā)酵液采用有機溶劑進行萃取，所得有機相進行真空濃縮，得到25(oh)vd3；

2.根據(jù)權利要求1所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，所述十二烷基硫酸鈉水溶液、聚乙二醇400水溶液和牛血清蛋白水溶液的體積比為(1~10)：(10~80)：(10~100)；所述十二烷基硫酸鈉水溶液的添加量為液體培養(yǎng)基體積的0.01~0.1%。

3.根據(jù)權利要求1所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，所述十二烷基硫酸鈉水溶液的濃度為100~150?mg/l；所述聚乙二醇400水溶液的濃度為100~150?mg/l；所述牛血清蛋白水溶液的濃度為100~150?mg/l。

4.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，所述微生物菌種為釀酒酵母、大腸桿菌、白色念珠菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、紅酵母和畢赤酵母中的至少一種。

5.根據(jù)權利要求4所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，所述微生物菌種為釀酒酵母。

6.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，所述液體培養(yǎng)基的成分包括：酵母粉5~10?g/l，蛋白胨10~15?g/l，nacl?10~15?g/l；ph值為7.0~8.0。

7.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，所述維生素d3的投料量與液體培養(yǎng)基的質量體積比為1~1.5mg：1ml。

8.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法，其特征在于，加入維生素d3和底物助劑溶液繼續(xù)進行搖床培養(yǎng)的時間為12~96h。

9.一種根據(jù)權利要求1~8中任一項所述的微生物發(fā)酵制備25(oh)vd3的方法制備得到的25(oh)vd3在禽類飼料中的應用。

10.根據(jù)權利要求9所述的應用，其特征在于，所述禽類飼料為豬飼料。

技術總結
本發(fā)明公開了一種微生物發(fā)酵制備25(OH)VD<subgt;3</subgt;的方法及其應用，方法包括以下步驟：將微生物菌種置于液體培養(yǎng)基中進行搖床培養(yǎng)；然后加入維生素D<subgt;3</subgt;和底物助劑溶液繼續(xù)進行搖床培養(yǎng)，得到發(fā)酵液；將發(fā)酵液采用有機溶劑進行萃取，所得有機相進行真空濃縮，得到25(OH)VD<subgt;3</subgt;；底物助劑溶液包括十二烷基硫酸鈉水溶液、聚乙二醇400水溶液和牛血清蛋白水溶液；本發(fā)明微生物發(fā)酵法將十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇和牛血清蛋白作為底物助劑，顯著提高了維生素D生物轉化25(OH)VD<subgt;3</subgt;的合成效率，為現(xiàn)有技術中維生素D生產(chǎn)成本高、利用率低的問題提供了一種解決方案，具有顯著的經(jīng)濟效益和應用價值。

技術研發(fā)人員：陳曉安,王剛,賀軒陽,顏莎,唐美芝
受保護的技術使用者：湖南粒豐生物科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28