微生物发酵法生产辅酶Q10提取方法研究进展

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1、微生物发酵法生产辅酶Q0提取方法研究进展宋亚琼，高盼盼，吕乐(北京科技大学应用科学学院生物科学与技术系，北京100083)摘要：辅酶Oo作为多功能生化药物在临床上应用越来越广泛。微生物发酵法生产辅酶O。。，其产物活性好，并可通过规模放大提高生产能力，本文简要介绍了近年来利用微生物发酵法生产辅酶O。被广泛应用的几种提取方法。关键词：辅酶Q微生物发酵；提取；分离辅酶O，o(CoenzymeO10，简写为CoQ10)，又称泛具有合成条件苛刻、步骤繁多、副产物含量多、提醌，化学名称为2，3一二甲氧基一5一甲基一6一癸纯成本高等缺点；动植物组织提取法由于受原材异戊烯基

2、一1，4一苯醌，分子式C9H∞O，相对分子料和来源的限制，规模化生产受到制约。相比之量863．4，结构式见图1，是一种类维生素类物质，下，利用微生物发酵法生产辅酶O。具有生物活性脂溶性苯的衍生物，室温下为黄色或橙黄色结晶好、易被人体吸收、并且生产原料来源丰富、成本性粉末，熔点49~C，无臭无味，不溶于水。辅酶Q。低、反应条件温和、易控制、可实现工业规模生产是细胞呼吸链上的一种递氢体，是细胞自身产生等诸多优点。因此，自1977年实现了微生物发酵法的天然抗氧化剂、细胞代谢激活剂，它在自然界中生产辅酶Q。，这种生产工艺为近几年全球研究的分布广泛，主要存在于酵母、植

3、物叶子和种子及动热点，被认为是最有前途的生产方式。辅酶Q。物的心脏、肝脏和肾脏中。是微生物发酵所得细胞内产物，如何将细胞内的o辅酶Q。提取出来是实现工业化生产的关键步骤之一，它直接影响着辅酶O。的生物活性、收率和成本。关于辅酶Q。的提取方法近年来也不断进步，本文对几种常用提取方法进行总结和比较，以H期为优化辅酶O。的提取方法奠定理论基础。辅酶图1辅酶0o结构式O。的提取方法主要有皂化提取法，细胞破碎提取辅酶O，。作为多功能生化药物在临床上已有法等。很多应用，如用于心血管疾病、急慢性病毒性肝炎、亚急性肝坏死、坏血病、十二指肠溃疡、坏死性牙周1皂化法提取法炎、癌

4、症、帕金森症等的治疗，均取得了一定的疗皂化提取法是将辅酶Q。。提取物中含有的大效。此外，由于辅酶Q。还能大幅度改善人体细胞量脂肪酸甘油酯及各种游离脂肪酸等非水溶性组的用氧功能、营养功能和免疫增强功能，能有效地分转移到水相，而脂溶性的辅酶O。则留在有机深入皮肤，激发细胞活性，改善肤质，滋润肌肤，具相，再使用有机溶剂抽提，从而提高其纯度和提取有抗皮肤皱纹和延缓皮肤衰老的功效，因而也被广量。相关试验证明，辅酶Q。皂化后其吸收峰明显泛应用于食品添加剂、功能食品、保健品、化妆品及高于皂化前。但皂化提取法较为传统，时间相对较减肥品等领域【”，有统计显示，国际市场上，辅酶

5、Q。长，脂溶性产物相对较多，而且能量消耗大、成本的用量以每年15％～2O％的速度递增[2】。高、纯度一般，因此不利于实现工业化生产。常见辅酶Q。。的生产方法主要有动植物组织提取的皂化法提取法主要有醇碱皂化提取法和碱皂化法、微生物发酵法和化学合成法。其中化学合成法提取法。兰皇型w属世界ww4ssjzz．com1．1醇碱皂化提取法2．1有机溶剂搅拌破碎提取法醇碱皂化提取法的一般方法是：首先向菌体有机溶剂搅拌破碎提取法的一般方法是：首中加入质量分数为7％左右的焦性没食子酸，再缓先在烧杯中加入湿菌体和丙酮，磁力搅拌器搅拌，慢加入1-3～1．5倍体积的氢氧化钠一乙醇溶

6、液搅离心后倒取上清液，然后使用旋转蒸发器50℃浓拌，再加入正己烷进行回流提取，迅速冷却至室缩上清液，继而加入石油醚或正己烷萃取，再将萃温。然后用适量石油醚多次萃取，水洗至中性，再取液用旋转蒸发器浓缩至浓稠液，最后加入无水取水浓缩，真空浓缩旋转蒸发除去有机溶剂，最后乙醇，放人冰箱冷冻，析出胆固醇等杂质，过滤回用无水乙醇溶解。李聚海等问研究发现皂化最优温收滤液。度60℃，皂化时间30rain，lmL破碎液中添加选择最佳的搅拌时间是有机溶剂搅拌破碎提2．5mL质量分数为10％的氢氧化钾一甲醇，此时辅取法的关键，搅拌时间过短，细胞没有充分破碎，酶Q。。提取量约为1．

7、1mg．g。吴品芳等川采用醇碱细胞内的辅酶Q。不能完全溶出；搅拌时间过长，皂化法提取三孢布拉氏霉菌的辅酶Q。，添加氢氧对辅酶Q。。有破坏作用。刘玲等[91研究发现在5g湿化钾为湿菌体~2(w／w)，醇碱浓度为10％，焦性没菌体中加入lOOmL丙酮，磁力搅拌30min～食子酸添加量为湿菌体的10％(w／w)，在70℃下皂240min后，5000r／min离心。再加入50mL石油醚化60min，辅酶Q。0的提取量为23．07mg／L。或正己烷萃取。最后将萃取液用旋转蒸发器浓缩醇碱皂化法中，由于在乙醇的存在下，长时间至浓稠液，加入10mL无水乙醇，滤液定容至的皂化

8、可能导致辅酶Q。中的甲氧基与乙醇中乙lOOmL，辅酶