辅酶Q10产生菌发酵条件的优化
产辅酶Q_(10)菌株选育及发酵过程优化研究
产辅酶Q_(10)菌株选育及发酵过程优化研究辅酶Q10(CoQ10)作为细胞有氧呼吸链中的一个重要递氢体,广泛应用于医药和食品行业。
近年来,CoQ1o作为一种辅助药物,在治疗心脏衰竭方面,使用比例逐年增加,因此对CoQ1o的需求也不断增长。
对产CoQ1o微生物的开发利用也愈发重要。
本文以类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)为出发菌,研究了该菌的诱变选育、培养基优化和补料分批发酵工艺。
1.对比皂化法、超声波破碎法、反复冻融法、酸热法和酸热辅助超声法对CoQ1o提取效果的影响,确定了酸热辅助超声破胞方法的可行性。
并通过单因素实验、正交法实验确定其最佳提取工艺条件。
酸热辅助超声法提取类球红细菌中CoQ1o最优的提取条件是加入300μL的盐酸、80 ℃、400w超声处理20min。
此时,CoQ1o得率为3.738mg/g。
2.以自然筛选获得的R.spl-11为出发菌株,经过紫外-LiCl、NTG结合VK3、NaN3和PHB 复合抗性诱变,获得一株遗传性状良好的CoQ1o高产菌株,其产量为71.23mg/L,比出发菌株提高了132.17%。
通过单因素实验对R.sp3-7菌株发酵条件进行优化,得到最优条件为：32℃、初始pH为7.0、接种量8%及装液量为40mL/250mL, CoQ10产量为82.70mg/L。
3.对R.sp3-7生产CoQ1o的发酵培养基进行优化,首先通过单因素筛选确定了培养基最佳碳源、氮源和需添加的金属离子。
通过Plackett-Burman设计对培养基中的9种成分进行筛选,获得影响发酵的3个重要成分：葡萄糖、玉米浆干粉和硫酸镁,再采用Box-Behnken响应面试验对上述三种成分进行优化,获得最佳浓度：葡萄糖36.9g/L、玉米浆干粉5.3g/L、MgSO4 14.4g/L。
优化后CoQ1o产量达到135.20mg/L,比优化前提高了68.62%。
4.在5L发酵罐中考察了pH、溶氧(DO)水平对CoQ1o合成的影响,结果发现CoQ1o合成的最适pH为6.8。
辅酶Q10的生物合成途径及发酵工艺优化
·综述·辅酶!"#的生物合成途径及发酵工艺优化王普!，张晓军!，沈佳佳"，王浩!（浙江工业大学"$生物制药研究所，%$生物工程系，浙江杭州&"##&%）摘要：辅酶!"#作为生物体有氧呼吸链中不可缺少的电子递氢体，广泛应用于生物医药、化妆品和保健品等领域。
微生物发酵法生产辅酶!"#具有产物活性高、原料成本低等优点。
此文对辅酶!"#的生物合成途径和发酵工艺优化进行了综述。
关键词：辅酶!"#；生物合成；发酵；优化中图分类号：!’’%文献标识码：(文章编号："##’)"*+,（%##*）#&)#"+,)#-!"#$%&’()*"#’%’+,*"-,(&./&#)0(1#2"#,)3%*’&+*%1%0,*%&)&..#41#)*,*%&).(/012"，34(/05678)92:"，;4</=67)967%，.(/0478"（"!"#$%&%’%()*+&),-./0.1(’%&1.23#4&#((/，%!5(,./%0(#%)*+&)(#4&#((/，6-(7&.#48#&9(/$&%:)*;(1-#)2)4:，<.#4=-)’&"##&%，>-&#.）收稿日期：%##’)#>)"*；修回日期：%##’)"%)#’作者简介：王普（">*’)），女，河北石家庄人，博士，教授，主要从事生物转化及微生物制药研究，<)?76@：A7:BC2D E92F $GH2$I:。
辅酶q10生产工艺
辅酶q10生产工艺
辅酶Q10，也称作辅酶Q10，是一种脂溶性维生素样物质，在人体中起着重要的生物代谢调节作用。
辅酶Q10广泛存在于
许多生物体中，尤其是在人类和其他哺乳动物的线粒体中。
辅酶Q10的生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：根据辅酶Q10的生产需求，准备适量的辅酶
Q10原料，主要为酵母和青霉菌等微生物的发酵产物。
2. 发酵工艺：将选定的微生物菌种接种于培养基中，通过调节培养基的化学成分和培养条件，使菌种发酵产生辅酶Q10。
3. 分离提取：将发酵液进行离心或过滤，将菌体和培养基分离，然后用有机溶剂进行提取，将辅酶Q10从提取液中分离。
4. 纯化和精制：通过进一步的分离、纯化和精炼工艺，去除杂质和其他不需要的物质，得到纯净的辅酶Q10。
5. 干燥和包装：将纯净的辅酶Q10溶液进行喷雾干燥或真空
干燥，得到辅酶Q10粉末。
然后根据需要，将辅酶Q10粉末
进行包装，以便于储存和销售。
辅酶Q10的生产工艺需要严密的控制各个环节，确保产品的
质量和纯度。
关键的环节包括菌种的选取和培养条件的控制、提取液的纯化和精炼等。
此外，还需加强质量控制和质量管理，确保产品符合相关的质量标准。
总之，辅酶Q10的生产工艺是一个复杂而精细的过程，需要在严密控制的环境下进行。
通过合理的原料准备、发酵工艺、提取和分离、纯化和精炼等步骤，可以获得高质量的辅酶Q10产品。
这样的工艺有助于满足市场需求，并推动辅酶Q10的广泛应用。
发酵法生产辅酶Q10研究进展及发酵设备的技术优化
发酵法生产辅酶Q io 研究进展及发酵设备的技术优化1概述辅酶Q io 是一种脂溶性的醌类化合物，化学名称为 2,3-二甲氧基-5-甲基-6- 癸异戊烯基-1,4-二苯醌，别名癸烯醌、泛醌，分子式为C 59H 90O 4,分子量为863.36, 在室温下呈橙黄色结晶，无臭无味。
其结构式见图 1图1辅腮Qm 结构武辅酶Q io 的生理功能与其两种生化作用密切相关：一是其具有的抗氧化能力， 二是其在电子传递链上的角色，传递电子与质子，促进生成 ATP 。
辅酶Q io 还原 态的、异戊二烯单体全为反式的结构比氧化态、 异戊二烯单体全为顺式结构具有 更高的活性和理化作用。
2辅酶Qio 的主要功能研究进展2.1辅酶Q io 在生物体细胞呼吸和能量代谢中的作用辅酶Q io 在生物体中能提供或移去氧，生物体中能量代谢主要在线粒体中进 行，其产生的能量占人体总能量的95%，而辅酶Q io 存在于线粒体内膜上，生物 氧化过程中电子传递必须与辅酶 Q io 反应，是线粒体呼吸链限速反应的关键性物 质，辅酶Q io 同时是线粒体氧化磷酸化反应中几种重要酶的辅助成分， 又能阻止 ATP 合成代谢所需物质的减少；辅酶Q io 是代谢激活剂，激活细胞呼吸，因此， 辅酶Q io 在细胞能量生成，增强生物体活力方面可作为一种潜在的功能性药物或 保健食品添加剂。
2.2辅酶Q io 在增强人体免疫力和抗肿瘤方面的研究进展2.2.1抗种瘤药物通过测定癌症及AIDS 病人体内辅酶Q io 浓度发现，与正常人相比其含量较 低，CHQ cunCH.CH 3(CH 2 — (JI C —i994年Lockood，等研究了各种各样癌症病人包括乳房癌、前列腺癌、胰癌和结肠癌等病人，对其体内辅酶 Q io缺乏发生率进行研究，对32位已转移至腋窝淋巴结的乳房癌病人，经服用辅酶Q io9Omg/a并结合服用一定剂量的抗氧化剂如Vc、V E、炉胡萝卜素、硒、co-3、co-6不饱和脂肪酸，经一年试验，病人均未发生肿瘤转移，其中 6 病例其肿瘤发生部分消退 .2.2.2增强免疫力1970年,首先报道了老鼠服用了辅酶 Q io能提高机体免疫细胞杀死细菌的活力，并提高抗体反应 ;辅酶 Q1O 能增加白细胞的数量，增加胸腺活力，激发免疫球蛋白和抗体数量增加.1985年Folkers,等研究了获得性免疫缺陷症(AIDS)病人，其血清中显示出较低的辅酶 Q10浓度，同时在临床上对8位成年病人经60mg/d 辅酶Q10治疗，一个月后，血清IgG含量明显提高•因此辅酶Q10作为机体非特异性免疫比强剂在抗肿瘤提高机体免疫力等方面可作为一种较好的治疗药物。
高产辅酶Q_10_类球红细菌的化学诱变筛选及其发酵培养基优化_扶教龙
(School of Chemical and Biological Engineering, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China)
中图分类号：TS201.3
文章编号：0254-5071（2016）06-0090-06
doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2016.06.019
Screening of high CoQ10-produc mutagenesis and its fermentation medium optimization
类球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）：由浙江大学于 洪巍教授赠送。 1.1.2 培养基
种子培养基：葡萄糖3 g/L，酵母提取物8 g/L，NaCl 2 g/L，KH2PO4 1.3 g/L，MgSO4·7H2O 0.25 g/L，1 mL/L辅液； 用NaOH调pH至7.2。121 ℃灭菌20 min。
2016 Vol.35 No．6
·90· Serial No．292
China Brewing
Research Report
高产辅酶Q10类球红细菌的化学诱变筛选及其发酵培养基优化
扶教龙，钱大伟*，吴晨奇，徐敏强，胡翠英，李良智
（苏州科技大学 化学与生物工程学院，江苏 苏州 215000）
摘 要：利用菌株对（维生素K3+叠氮化钠+对羟基苯甲酸）的复合抗性作为筛选标记，对产辅酶Q10的类球红细菌（Rhodobacter
红细菌发酵辅酶Q10的研究
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｃｏｅｎｚｙｍｅ ＱＩ Ｏ ｉｓ ａｌｌ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｑｕｉｎｉｎｅ ｈｏｍｏｌｏｇ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｏｒｇａｎｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ
ｃｙｔｏｄ咖ｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｌａｖｏｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ
ｂ，ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ｃｈａｉｎ ｏｆ
Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ＣｏＱ ｈｏｍｏｌｏｇｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｓｔｒａｉｎ
Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ ｃａｐｓｕｌａｔｕｓ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ＣｏＱ １ ０ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｂｙ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｕｔａｔｉｎｇ ｓｔｒａｉｎ， ｗｈｉｃｈ ｌａｙｓ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｎｄｕｓｔｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：
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辅酶q10生产菌株
辅酶Q10生产菌株1. 简介辅酶Q10，也被称为辅酶Q，是一种存在于细胞膜中的脂溶性物质，具有抗氧化和能量传递的功能。
它在许多生物体中广泛存在，包括人类、动物和微生物。
辅酶Q10对维持细胞健康和机体的正常功能非常重要，因此具有广泛的应用潜力。
辅酶Q10的生产主要依赖于菌株，这些菌株能够通过发酵过程合成辅酶Q10。
本文将详细介绍辅酶Q10生产菌株的选取、发酵过程的优化以及产物提取和纯化的方法。
2. 菌株的选取辅酶Q10生产菌株的选取是生产过程中的关键步骤。
合适的菌株应具有以下特点：•高产量：菌株应具有较高的辅酶Q10产量，以提高生产效率。
•耐受性：菌株应具有较高的耐受性，能够适应较高的辅酶Q10浓度和发酵条件。
•稳定性：菌株应具有较高的遗传稳定性，以确保长期稳定的产量。
常用的辅酶Q10生产菌株包括酵母菌、细菌和真菌等。
其中，酵母菌属于常见的菌株，如Saccharomyces cerevisiae和Candida utilis等，具有较高的辅酶Q10产量和较好的发酵性能。
细菌菌株如Escherichia coli和Agrobacterium tumefaciens等也被广泛应用于辅酶Q10的生产。
在菌株选取过程中，需要进行菌株的筛选和优化，以获得较高产量和稳定性的菌株。
这可以通过菌株的培养和筛选实验来实现。
3. 发酵过程的优化发酵过程是辅酶Q10生产的核心环节。
通过优化发酵条件，可以提高辅酶Q10的产量和纯度。
3.1 培养基的选择培养基的选择对发酵过程至关重要。
合适的培养基应提供菌株所需的营养物质，并具有适当的pH值和温度。
常用的培养基包括复合培养基和简单培养基。
复合培养基包含多种有机和无机物质，能够提供菌株所需的各种营养物质。
简单培养基则只包含少数必需的营养物质，适用于某些菌株的特定需求。
3.2 发酵条件的调控发酵条件的调控对辅酶Q10的产量和质量具有重要影响。
常见的调控参数包括温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等。
辅酶Q10的高产菌种筛选及发酵工艺优化
展潜 力 的 ＣｏＱ。。生 产 方 法 。 目前 ，日本 在 发 酵 生 产 ＣｏＱ，。研究 中处于领 先 地 位 ，国 内发 酵 高 产 ＣｏＱ。。 的研 究 尚未见 有 报道 。 本 文主 要从 筛选 高产 ＣｏＱ。。 生 产 菌种 出发 ，确定 实验 菌种 ，进 一步对 发酵 工艺 进 行 优化 。
辅 酶 Ｑ。。系醌 类 化 合 物 ，广 泛 存 在 于 动 物 、植 物 、微生 物 等 细 胞 体 内。辅 酶 Ｑ。。在 电 子 传 递 链 中 处 于 重要 地位 ，人体 一旦 缺乏 ，极 易导 致线 粒体 功能 性 障碍 。故 临 床上辅 酶 Ｑ。。被 视 为 细 胞 代谢 及 呼 吸 的激活 剂 ，广 泛 用 于治 疗 心 脑 血 管疾 病 ，具 有 降压 、
过 程相 对简 单 ，不存 在手 性 问题 等 优点 ，成 为最 有发
西安 市皓 天生 物工 程有 限公 司 提供 。
辅酶Q_10_的生物合成途径及发酵工艺优化
醌核的前体对羟基苯甲酸在细菌和高等真核生物中分
收稿日期 : 2005209216 ; 修回日期 : 2005212205 作者简介 : 王普 (19652) ,女 ,河北石家庄人 ,博士 ,教授 ,主要从 事生物转化及微生物制药研究 ,E2mail :wangpu @zjut . edu. cn 。
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中国生化药物杂志 Chinese Journal of Biochemical Pharmaceutics 2006 年第 27 卷第 3 期
图 4 细菌体内侧链前体合成途径[11] Fig4 Pathway for biosynthesis of the polyprenyl tail precursors in bacteria
图 5 E. coli 和 S . cerevisiae 体内辅酶 Q10侧链的合成途径[7] Fig 5 Pathway for the biosynthesis of polyprenyl diphosphate in E. coli and S . cerevisiae 2 辅酶 Q10发酵工艺优化 2. 1 生产菌株
摘 要 :辅酶 Q10作为生物体有氧呼吸链中不可缺少的电子递氢体 ,广泛应用于生物医药 、化妆品和保健品等 领域 。微生物发酵法生产辅酶 Q10具有产物活性高 、原料成本低等优点 。此文对辅酶 Q10的生物合成途径和发酵工 艺优化进行了综述 。
关键词 : 辅酶Q10 ; 生物合成 ; 发酵 ; 优化 中图分类号 :Q552 文献标识码 :A 文章编号 :100521678 (2006) 0320178204
辅酶Q10发酵生产的育种思路及发酵条件优化策略
酵产量的一条重要而有效的途径【１２。”。 ２．１培养模式 流加培养：由ｃｏＱ。。生产菌的呼吸强度、 糖代谢与辅酶Ｑ．ｏ生产的相关关系研究及氧
供应量与葡萄糖供应的动力学分析‰１３・１６】
可知．发酵过程中葡萄糖维持在较低的浓度 有利于产物的形成，因此，采用流加培养。对 其他的营养添加物则通过不同培养阶段添加 效果试验，确定添加时间。 多级发酵系统（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｆｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）：ｃｈｒｉｓｔｏｐｈ等研究了氧气对链霉菌发 酵产生抗生素等次级代谢产物的影响，结果 表明．氧的供应量对菌体的生长和产物形成 具有显著不同的影响，与Ｙａｍａｄａ研究ｃｏＱｌｏ 生产相一致，对于次级代谢产物的生产应用 多级发酵系统的不同阶段有恒浊培养、通风 培养等。该系统对于节约发酵时间和生产费 用。提高产量等具有重要意义［”］。 ２．２培养条件的优化 培养条件控制好坏直接影响到代谢方式 及代谢流量的变化，从而影响到目的产物（次 级代谢产物）的产量【”・“］，从代谢物质流动 示意图（图３）可知，次级代谢产物的大量形 成需要一定数量的前体物质，从初级代谢中 产生的辅助因子（如ＮＡＤＰＨ）以及能量 （ＡＴＰ），细晦合成与生产产物间的竞争性来 看。应使其具有较好的协调性。以达到最大的 目的物产量，即表观产率ｙｍ达到最大值； 另一方面，培养条件的优化对于寻找廉价的 菌种培养及产物积累的培养基成分具重要意 义；对于基因工程菌株而言，培养条件对目的 基因的高效表达、质粒稳定性等具有重要影
致谢：泰文得到无锡轻工大学生物工程学院张
星元教授的审阅与指导．特表谢意。
２．２．１培养条件参数的优化 （１）氧气。好氧发酵是多种微生物进行 ＣｏＱＩｏ发酵生产的基本特征，Ｙａｍａｄａ等运用 模糊控制理论研究了氧气的供应对红色杆菌 属发酵生产ｃ０Ｑ，。的影响，得到通气量、搅拌
发酵法生产辅酶Q10的含量分析及工艺优化
技 违 教
ＢＵＬＬＥＴＩＮ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ Ａ ＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧ Ｙ
维普资讯
卷第 期
２ ０ ０ ２年 ７月
发 酵 法 生 产 辅 酶 Ｑｌｏ的 含 量 分 析 及 工 艺 优 化
陈 瑜
（浙 江 省 药 品 检 验 所 ，浙 江 杭 州 ３１０００４）
摘 要 ：采 用 分 光 光 度 法 泓 定 辅 酶 Ｑ 。的 含 量 ，并 比 较 其 不 同 工 艺 条 件 下 的 含 量 ，得 到 了 较 佳 的 生
产 工 艺 条 件 ，提 高 了 辅 酶 Ｑｔｏ的 得 率 ．
关 键 词 ：辅 酶 Ｑ 含 量 分 析 ；工 艺 优 化
菌 体或 培 养 基 中 ，如 丙 酮 酸 、乙 酸 等 而 导 致 ｐＨ 下 降 ，影 响 某 些 酶 的 活 性 ，从 而 抑 制 了微 生 物 的
生 长 和 产 物 的合 成 ．所 以在 生 产 中 常 采 用 复 合 碳 源 代 替 葡 萄 糖 作 为 唯 一 碳 源 的 培 养 基 ，以促 进
中 图 分 类 号 ：ＴＱ４６０．７ ２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００１—７１１９（２００２）０４—０３３４—０３
０ 引 言
辅 酶 Ｑ 。（ＣｏＱ。。）在 动 物 、植 物 、微 生 物 等 细 胞 体 内与 线 粒 体 内膜 相 结 合 ，是 呼 吸链 中 的 重 要 递 氢 体 ，一 种 良好 的生 化 药 物 ，具 有 重 要 的 生 理 作 用 ，是 细 胞 自身 产 生 的天 然抗 氧 化 剂 ，细 胞 代 谢 的 激 活 剂 ． 同时 ，辅 酶 Ｑ 。亦 是 一 种 与 网状 内 皮 组 织 系统 有 关 的 醌类 化 合 物 ，能 够 提 高 机 体 免 疫 力 ．
辅酶q10的生产工艺
辅酶q10的生产工艺辅酶Q10，又称作泛醌，是一种存在于人体细胞中的一种营养物质，其主要的功能是参与细胞呼吸链系统的过程，促进能量的产生。
辅酶Q10的生产工艺主要分为发酵法和化学合成法两种。
一、发酵法发酵法是目前辅酶Q10生产的主要方法。
具体工艺如下：1. 选材：选用微生物如酵母菌、微生物等来进行培养，通常使用邻苯二甲酸类似物作为碳源。
2. 发酵：通过实验室培养基试验，选择最适宜的培养基配方和条件，利用发酵罐进行大规模的辅酶Q10发酵。
3. 提取：在发酵过程中，如何提高辅酶Q10的产量和纯度尤为重要。
通常采用提取剂如有机溶剂（如正己烷、乙酸乙酯等）进行提取，将辅酶Q10和BioRad A172（一种吸附树脂）进行反潮解析，然后用高纯度的正己烷溶剂将辅酶Q10溶解。
4. 结晶和精制：对溶液进行冷却，然后用冷凝水洗涤以去除杂质，再用真空干燥装置干燥即可。
最后通过结晶和洗涤的方式得到纯度较高的辅酶Q10产品。
5. 包装：通过包装设备将辅酶Q10产品进行包装，满足市场需求。
6. 检验：对生产的辅酶Q10产品进行质量检验，确保质量合格。
二、化学合成法化学合成法是人工合成辅酶Q10的方法，其主要工艺步骤如下：1. 原料合成：将合成辅酶Q10的原料如对苯二酚及环己酮等合成渠道中进行反应，生成辅酶Q10的前体物质。
2. 合成反应：将前体物质与溶剂和催化剂进行反应，通过一系列的化学反应生成辅酶Q10。
3. 结晶和精制：对合成反应产生的辅酶Q10进行冷却结晶，然后通过过滤和洗涤去除杂质，最后通过真空干燥得到纯度较高的辅酶Q10产品。
4. 包装：将辅酶Q10产品进行包装，满足市场需求。
5. 检验：对生产的辅酶Q10产品进行质量检验，确保质量合格。
需要注意的是，化学合成法需要使用一些有毒的化学品和催化剂，在生产过程中存在环境污染和安全隐患，因此目前大部分辅酶Q10的生产工艺都采用了发酵法。
总结而言，辅酶Q10的生产工艺主要包括发酵法和化学合成法。
高产辅酶Q10类球红细菌的选育及发酵优化
高产辅酶Q10类球红细菌的选育及发酵优化李文鑫;曾伟主;周景文【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2022(48)23【摘要】辅酶Q10(coenzyme Q10,CoQ10)是一种淡黄色的脂溶性醌类,常见于动植物和微生物的细胞内膜中,是天然的抗氧化剂和细胞代谢激活剂。
该研究以1株具有CoQ10生产能力的类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)为出发菌株,其在摇瓶水平上初始CoQ10产量为136.47 mg/L,通过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变和多孔板高通量筛选相结合的方法,确定了ARTP诱变处理的时间为120 s,致死率为90%。
在孔板初筛阶段,从5184株菌的突变菌库采用高通量筛选方法获得8株高产菌株,经过复筛得到1株CoQ10的高产突变菌株7p22,其摇瓶水平CoQ10产量达到158.44 mg/L,相比出发菌株提高了16.1%。
验证其遗传稳定性后,进一步优化了碳源、前体物质、金属离子等,提高了辅酶Q10的产量。
最后,在5 L发酵罐上对突变菌株进行培养条件的优化,CoQ10产量提高至1640.6 mg/L。
该研究所使用的结合筛选因子和Craven test检测法的高通量筛选方法可以实现简单、高效地获得高产CoQ10突变菌株。
【总页数】9页(P34-41)【作者】李文鑫;曾伟主;周景文【作者单位】江南大学生物工程学院;粮食发酵工艺与技术国家工程实验室(江南大学);江南大学未来食品科学中心【正文语种】中文【中图分类】TQ9【相关文献】1.类球红细菌产辅酶Q10发酵工艺的优化2.高产辅酶Q10类球红细菌的化学诱变筛选及其发酵培养基优化3.类球红细菌辅酶Q10发酵培养基的优化4.类球红细菌辅酶Q10高产菌株选育及发酵工艺研究5.56Fe17+重离子诱变选育高产辅酶Q10类球红细菌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
辅酶 q10 发酵生产全链条关键技术开发与产业化
辅酶 q10 发酵生产全链条关键技术开发与产业化辅酶 Q10（Coenzyme Q10）是一种人体必需的辅酶，在细胞呼吸链和细胞氧化过程中具有重要的功能。
随着人们对保健品和药物的需求增加，辅酶 Q10 的市场需求也在逐渐增长。
辅酶 Q10 的发酵生产全链条关键技术开发与产业化显得尤为重要。
一、概述辅酶 Q10 是一种脂溶性物质，具有抗氧化、抗衰老、改善心血管疾病等多种功能。
目前，辅酶 Q10 主要是通过微生物发酵生产，其全链条关键技术包括菌种筛选、发酵工艺优化、提取纯化等环节的技术。
二、菌种筛选菌种筛选是辅酶 Q10 发酵生产的第一步，合适的菌株能够有效提高辅酶 Q10 的产量和纯度。
目前，广泛应用的菌株包括酵母菌、细菌等，其中辅酶 Q10 金黄色葡萄球菌是一种常用的高产菌株。
1. 辅酶 Q10 金黄色葡萄球菌辅酶 Q10 金黄色葡萄球菌是一种优良的辅酶 Q10 高产菌株，通过对该菌株的基因工程改良和发酵工艺优化，可以获得高产量和高纯度的辅酶 Q10 产品。
三、发酵工艺优化发酵工艺是影响辅酶 Q10 产量和质量的关键环节，其优化包括培养基组成、发酵条件、菌体膜通透性等方面的技术。
1. 培养基组成合适的培养基组成可以提供丰富的营养物质和适宜的生长环境，促进菌株的生长和代谢，从而提高辅酶 Q10 的产量。
2. 发酵条件发酵条件包括温度、pH 值、氧气供应等因素，通过合理控制可促进菌株的生长和代谢，提高辅酶 Q10 的产量和纯度。
四、提取纯化辅酶 Q10 的提取纯化是全链条关键技术中的最后一步，其过程主要包括细胞破碎、提取溶剂选择、色谱分离等步骤。
1. 细胞破碎细胞破碎是将菌体内的辅酶 Q10 释放出来的关键步骤，采用超声波、高压破碎等技术可以有效地破坏细胞壁，释放辅酶 Q10。
2. 提取溶剂选择选择合适的提取溶剂可以使辅酶 Q10 与其他杂质分离，常用的提取溶剂包括氯仿、正己烷等。
3. 色谱分离色谱分离是提取溶液中辅酶 Q10 与其他杂质分离的有效方法，通过硅胶柱层析、高效液相色谱等技术可以得到高纯度的辅酶 Q10 产品。
辅酶Q10的发酵工艺设计
目录前言 (1)1 菌种的选育 (2)1.1 菌种的选育及制备 (2)1.2 诱变育种 (3)1.3 菌种的保藏 (5)2 培养基的设计及灭菌 (6)2.1 培养基的类型及功能 (6)2.2 培养基的成分 (6)2.3 培养基的设计及优化 (7)2.4 培养基设计时注意的问题 (8)2.5 培养基灭菌 (8)3 空气灭菌 (9)3.1 过滤除菌流程及设备 (9)3.2 无菌空气的检查 (11)3.3 发酵罐灭菌 (11)4 种子的扩大培养 (12)4.1 实验室种子制备 (12)4.2 生产车间种子制备 (12)5 发酵过程的参数控制 (13)5.1 发酵过程的补料策略 (13)5.2 发酵过程pH值的控制 (13)5.3 发酵过程温度的控制 (13)5.4 溶氧的控制 (14)5.5 最佳接种量 (14)5.6 泡沫的影响及控制 (14)5.7 染菌的控制 (14)6 下游加工 (15)6.1发酵液的预处理和固液分离 (15)6.2细胞破碎及其碎片的分离 (15)6.3辅酶Q10的提取与纯化 (15)7物料衡算 (16)8发酵罐的设计 (17)8.1发酵罐的结构 (17)8.2发酵罐的工艺尺寸 (17)8.3通用式发酵罐的选择 (18)9工艺流程图 (20)参考文献 (22)前言辅酶Q10又名泛醌10，是一种脂溶性醌,其结构类似于维生素K，因其母核六位上的侧链——聚异戊烯基的聚合度为10而得名，是一种醌环类化合物。
化学名 2-(3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-癸甲基-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38-四十癸烯基)-5,6—二甲氧基-3-甲基-p-苯醌结构式辅酶Q10分子结构分子式C59H90O4分子量 863.36辅酶Q10受光照易分解，而受温度、湿度影响则较小。
在室温下呈橙黄色结晶物，是呼吸链上的一种递氢体，在自然界分布广泛。
主要功能有自由基清除剂、抗肿瘤药物、增强免疫力、代谢激活剂，在细胞能量转换中具有重要作用、抗氧化作用、增强心脏对缺氧的忍耐力。
辅酶生产菌的途径操作
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对于已经筛选出来的产CoQ菌种，可能还需要进行遗传改良，以提高其产CoQ的能力
这可以通过基因工程技术实现，例如通过基因敲除、基因插入、基因突变等方式，以优化菌种的CoQ生产效率
CHAPTER 3
发酵条件优化
发酵条件优化
在确定了高效的产CoQ菌种后，还需要对其发酵条件进行优化
这包括选择合适的碳源、氮源、无机盐等营养成分，以及控制适当的发酵温度、pH等条件，以促进菌种的CoQ生产
辅酶q生产菌的途径操作
20xx
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1
筛选产CoQ的菌种
2
菌种改良
3
发酵条件优化
4
发酵过程监控
5
CoQ提取与纯化
6
产品检测与评估
7
工业化生产与品质控制
8
产品应用与市场推广
辅酶q生产菌的途径操作
辅酶Q(CoQ)是一种在细胞呼吸过程中起关键作用的抗氧化剂，对于维护健康和预防疾病具有重要意义
01
微生物发酵是一种经济、高效的生产CoQ的方法
这通常包括沉淀、萃取、色谱等步骤，以得到高纯度的CoQ产品
CHAPTER 6
产品检测与评估
产品检测与评估
1
最后，需要对提取和纯化的CoQ产品进行质量检测和评估，以确保其符合相关标准和要求
这包括利用高效液相色谱、质谱等手段对产品的纯度、浓度、分子量等进行检测，以及对产品的稳定性、活性等进行评估
2
02
以下是一种可能的操作途径
03
CHAPTER 1
筛选产CoQ的菌种
筛选产CoQ的菌种
这可以通过对不同环境、来源的微生物进行培养，然后利用高效液相色谱等技术对发酵产物进行分析，以找出含有CoQ的菌种
类球红细菌产辅酶Q10发酵工艺的优化
类球红细菌产辅酶Q10发酵工艺的优化杨威;柯崇榕;邵庆伟;朱勇峰;黄建忠【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2013(039)002【摘要】类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)是一类高产辅酶Q10的光合细菌,该研究对R.sphaeroides EIM-8产辅酶Q1o的发酵条件和培养基进行了优化.采用单因素结合响应面设计优化后的培养基组成为:葡萄糖27.8 g/L、(NH4)2SO44.9 g/L、谷氨酸4.7 g/L、玉米浆粉2.5 g/L、MgSO49.5 g/L、FeSO41.5 g/L,NaC1 3.5 g/L,KH2PO44.0 g/L、辅液15.0 mL/L;通过单因素试验方法确定的培养条件为:pH 6.5、温度32℃、接种量10％、装液量40mL/250 mL,此条件下辅酶Q1o产量可达128.9 mg/L,比优化前提高了89.0％.【总页数】5页(P75-79)【作者】杨威;柯崇榕;邵庆伟;朱勇峰;黄建忠【作者单位】福建师范大学工业微生物教育部工程研究中心生命科学学院福建省现代发酵技术工程研究中心,福建福州,350108【正文语种】中文【相关文献】1.高产辅酶Q10类球红细菌的化学诱变筛选及其发酵培养基优化 [J], 扶教龙;钱大伟;吴晨奇;徐敏强;胡翠英;李良智2.类球红细菌辅酶Q10发酵培养基的优化 [J], 周勇;郑毅3.响应面法优化类球红细菌中辅酶Q10超声提取工艺 [J], 林勤;徐文雅;董斌;陈艳芬;赵越4.酶法辅助超声波法提取类球红细菌辅酶Q10条件优化 [J], 李祖明;常平;高丽萍;惠伯棣;白志辉5.类球红细菌辅酶Q10高产菌株选育及发酵工艺研究 [J], 丁亚莲; 李春玲; 牛春; 张萍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
辅酶Q10综述
发酵法生产辅酶Q10的综述一、辅酶Q10的简介辅酶Q10(Coenzyme Q10，CoQ10)，又称癸烯醌、泛醌，分子式为C59H90O4 ,分子量为863 ,商名:Ubide2 carenone ,Neuquinon，系黄色或淡黄色结晶性粉末,无臭、无味、易容于氯仿,苯,四氯化碳,遇光分解成红色物质,对温度和湿度较稳定,熔点49 ℃。
化学结构如下：辅酶Q以极低的含量广泛存在于各类动植物体内。
但各种生物中所含辅酶Q 结构略有不同,差别在于侧链异戊二烯基数目,如大肠杆菌的辅酶Q 侧链异戊二烯基数为8 个,命名为辅酶Q8 ,依此类推,酵母类中为辅酶Q6 、辅酶Q7 ,光合细菌中为辅酶Q10 ,高等植物中为辅酶Q9 、辅酶Q10 ,老鼠中为辅酶Q9 ,而人类等其它哺乳动物中为辅酶Q10 。
因此，市场上辅酶Q商品主要是辅酶Q10。
辅酶Q10是细胞能量物质三磷酸腺苷(ATP)生成过程中不可缺少的组成成分，参与线粒体呼吸链上氧化磷酸化反应中的电子和质子传递，是所有细胞发挥在正常功能不可或缺的基础。
辅酶Q10在临床上有着广泛的应用，有增强人体免疫力、抗肿瘤、抗氧化、保护心脏和大脑、改善微循环、促进学习记忆、提高运动能力等作用。
目前辅酶Q10 作为具有医学价值的重要生化药物、保健食品的良好材料或化妆品的原料，越来越受到人们的关注。
（1）辅酶Q10的生产方式目前辅酶Q10的生产方式有三种：动植物组织提取法、微生物发酵法和化学合成法。
目前国内主要采取动植物组织提取法，国外多采用微生物发酵法生产CoQ10。
动植物组织提取法是指指从动物的脏器或一些植物的组织中提取产品，但提取效率一般较低，并且受原料来源限制，因此产品成本高，价格昂贵，规模化生产受到制约。
化学合成法步骤繁杂，条件苛刻。
目前国内主要采用茄尼醇和进口的3，4，5-三甲氧基甲苯为原料合成CoQ10，但由于茄尼醇制得的烯丙基化试剂是顺、反异构体的混合物，活性不强需分离，且副产物含量多，提纯成本也高，因此这种方法的应用也受到了限制。
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ｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ９０ ｈ，ｇｌｕｃｏｓｅ １．５％ ， ＣＯＩＴＩ ｓｔａｒｃｈ ２．５％ ，ｂｅａｎ ｃａｋｅ ２．５％ ，
０．０３％ ，Ｋ ＨＰＯ ０．０２％，ＭｇＳＯ ０．００５％ 。优化后的辅 酶 Ｑ 。产量达 到 １９２ ｍｇ／Ｌ，比采 用基础 培养基 的产 量 （１３８
ｍｇ／Ｌ）提 高 了 ３９．１３％ 。
关 键 词 ：辅 酶 Ｑ。。；发 酵 ；优 化 ；正 交试 验
中图 分 类 号 ：Ｑ８１５
文 献 标 志 码 ：Ａ
ｒｅａｃｈｅｄ １９２ ｍｇ／Ｌ ，ｉｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ３９．１３％ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣｏＱ ｌ０；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｏ￣ｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ
辅酶 Ｑ。。（ＣｏＱｍ）又 称 为泛 醌 ，是一 种脂 溶性 醌 类化合 物 ，是 呼 吸链 中的重 要 递 氢体 ，亦在 动 物 、植 物 、微生物 等 细 胞 体 内与 线 粒 体 内 与膜 相 结 合 ，具 有抗 氧化 性 、清 除 自由基 和提 高 机体 免 疫 力 等重 要 的生 理作 用 Ｅ卜 ，近 年来 已被广泛 应用 于糖 尿病 、肝 炎 、心脏病 、癌症 、帕 金森 症 和 病 毒性 心 肌 炎 等疾 病 的治疗 。
（ＮＨ４）２ＳＯ４ ０．５％ ，ＮａＣ１ ０．０３％ ，Ｋ２ＨＰＯ４ ０．０２％ ａｎｄ ＭｇＳＯ４ ０．００５％ ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅ－ ｄｉｕｍ ｗａｓ ３０ ｍＬ ｌｉｑｕｉｄ ｉｎ ２５０ ｍＬ ｆ ｌａｓｋ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ＣｏＱｌｏ ｙｉｅｌｄ
１ 材 料 与 方法
１．１ 菌种 鞘氨 醇单 胞菌 ＹＺ０８０３（Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ＹＺ０８０３）
收 稿 日期 ：２００９—０４一ｏ４ 作 者 简 介 ：邵 玲 莉 （１９７５一 ），女 ，山东 莱 阳人 ，讲 师 ，研 究方 向 ：生 物 物 质 的制 备 与 分 析 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈａｏｌｉｎｇｌｉ２００１＠ ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ
第 ２期
邵玲莉等 ：辅酶 Ｑ 。产生菌发酵条件的优化
１９
购 自中科 院微 生物研 究所 ，经诱 变筛 选后 获得 。
的产物 产量 为指 标 ，以确定 ＣｏＱ 。的最佳 发 酵 时 间 ，
１．２ 仪 器 Ａｇｉｌｅｎｔｌ １００型高效 液相 色谱 仪 （惠普公 司 ）。
结 果见 图 １。
邵 玲 莉 ，石玲 玲
（金 华职 业技 术学 院 生物 制药技 术教研 室，金 华 ３２１００７）
摘 要 ：对辅 酶 Ｑ。。生 产 菌株 鞘 氨 醇 单 胞 菌 ＹＺ０８０３的发 酵条 件 进 行 优 化 ，确 定 发 酵 时 间 为 ９０ ｈ，２５０ ｍＬ摇 瓶 装 液 量为 ３０ ｍＬ。培养基组成（质量 分数 ，下 同）：葡 萄糖 １．５％ ，淀粉 ２．５％ ，黄 豆饼粉 ２．５％ ，（ＮＨ ）２ＳＯ ０．５％ ，ＮａＣ１
第 ８卷第 ２期 ｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—３６７８．２０１０．０２．００４
Ｖ０１．８ Ｎｏ．２ Ｍ ａｒ． ２０ｌ０
辅 酶 Ｑ１０产 生菌发 酵 条件 的优化
文 章 编号 ：１６７２—３６７８（２０１０）０２—００１８—０５
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＣｏＱ１０
ＳＨ ＡＯ Ｌｉｎｇ—ｌｉ，ＳＨＩ Ｌｉｎｇ—ｌｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＪｉｎＨｕａ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎｈｕａ ３２１００７，Ｃｈｉｎａ）
有提 纯成 本 高 等 缺 点 。相 比之 下利 用 微 生 物 发 酵 生产 辅酶 Ｑ．。具有 不受 原 材料 限制 、分 离过 程 简单 、 生 物活性 好等 优 点而 受到 广 泛 关 注 。 日本 在 ２０世 纪 ７０年代 就 完 善 了 ＣｏＱ 。的发 酵 法 工 业 化 生 产 技 术 ，全球 ９０％ 的 ＣｏＱ 。产 量来 自 日本 。 目前 ，国 内利 用发 酵 法 生 产 ＣｏＱ 。的 产量 不 高 ，远 不 能 满 足 市 场 需求 ｊ。笔 者 以 ＹＺ０８０３为 菌种 ，对 ＣｏＱ 。的生 产 进行 了发 酵条 件 的优化 实 验 ，提高 了 ＣｏＱ。。的产量 ， 对 其实 际生产具 有一定 的借 鉴意 义 。
辅酶 Ｑ 。的制备方法有动植物组织 提取法 、化 学合 成法 和 微 生 物 发 酵 法 。动 植 物 组 织 提 取 法 主 要是从 动 物 的脏 器 或植 物 的组 织 中提 取产 物 ，辅 酶 Ｑ 。在动植 物 组 织 中含 量 较 低 ，又 受 原 材 料 来 源 限 制 ，因此产 品成本 高 ，规 模 化 生产 受 到 一定 制 约 ；化 学合 成法 条件 苛 刻 、步 骤 繁 多 、副产 物 含 量 多 且 具
１．３ 培 养基
斜 面培养基 （质量 分数 ，％ ）：牛 肉膏 ０．０３，蛋 白
胨 ０．１，ＮａＣ１ ０．０５，琼 脂 ２。ｐＨ ７．２。
＼＾
种 子培养 基 （质 量 分 数 ，％ ）：玉 米 浆 １，葡 萄糖