[发明专利]一株镉盐抗性热带假丝酵母及其应用

说明书

【技术领域】

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一株镉盐抗性热带假丝酵母及其在生产富含谷胱甘肽菌体中的应用。

【背景技术】：

谷胱甘肽(glutathione，GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸缩合而成的生物活性三肽，在生物体内分为还原型和氧化型，其中还原型谷胱甘肽分子中同时含有γ-谷氨酰基和活性巯基，可参与多种生物反应，对维持细胞的正常状态具有重要意义。谷胱甘肽具有解毒、抗氧化和防衰老作用，还直接或间接参与蛋白质和DNA合成、物质的运输、新陈代谢及细胞保护等重要生理功能，应用前景广阔。

谷胱甘肽的生产方法有溶剂萃取法、化学合成法、生物法。生物法包括酶法和发酵法，其中发酵法是利用微生物自身代谢产生谷胱甘肽，与其他方法相比具有简便，易控，易扩大生产等优点，从而成为主要的生产方法。发酵法生产谷胱甘肽的关键问题在于如何提高细胞密度以及细胞内的谷胱甘肽含量，二者的有机结合将有利于谷胱甘肽产量的大幅度提高。细胞密度的提高可通过对发酵过程的优化控制(包括高密度培养)获得，而胞内谷胱甘肽含量的提高通常是由菌种选育来实现的，主要有两种方法：一是采用常规诱变育种选育高产菌株，二是利用遗传工程技术构建具有GSH合成酶活性的基因工程菌。

在国内，用于谷胱甘肽发酵生产的菌种大多为酿酒酵母和产朊假丝酵母，发酵碳源大多为糖蜜、葡萄糖、蔗糖，以木糖为碳源发酵生产谷胱甘肽尚未见报道。木质纤维素是地球上最丰富、最廉价的可再生资源，而半纤维素占木质纤维素原料的30％左右，半纤维素经水解后得到五碳糖和六碳糖的混合糖液，其中木糖是半纤维素中含量最多的糖分，也是整个木质纤维素类物质中含量仅次于葡萄糖的第二大糖分。例如玉米秸秆中就含有大量的半纤维素，其结构单元有木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等，其中木糖占一半以上。我国是农业大国，农作物秸秆年产量超过6亿吨，但利用率较低，仅有少部分用作饲料或作为造纸和生产化工产品的原料，大量秸秆被用于薪柴或腐烂废弃，造成资源极大浪费。纤维素乙醇生产是目前公认的一条木质纤维素物质生物转化的有效途径，但因木糖乙醇发酵困难，导致现有纤维素乙醇生产技术大多忽略或无奈放弃了木糖发酵，只利用了纤维原料中的纤维素部分，致使原料利用率偏低，基本在30％～35％水平，生产1吨燃料乙醇需6～7吨木质纤维素类原料，这不但增加了生产成本，造成资源浪费，而且加大了含五碳糖废水的处理难度和成本。如能将秸秆类物质中的木糖转化为富含谷胱甘肽的酵母菌体，既可为谷胱甘肽生产开发新原料，又可为木糖的有效利用开辟新道路。

【发明内容】：

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一株镉盐抗性热带假丝酵母，该菌株可发酵木糖或半纤维素水解糖液得到富含谷胱甘肽的酵母菌体。

本发明的技术方案：：

一株镉盐抗性热带假丝酵母CV26，所述热带假丝酵母CV26(Candida tropicalis CV26)于2010年9月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏号为CGMCC No.4190。

一种应用上述热带假丝酵母CV26生产富含谷胱甘肽的酵母菌体的方法，采用木糖和半纤维素水解液摇瓶发酵，步骤为：

1)从活化斜面上挑取一环CV26菌种接入种子培养基中，30℃、160r/min摇床培养24h，得种子液；

2)将种子液以5～15％的接种量，接入木糖发酵培养基或半纤维素水解糖液发酵培养基中进行发酵，发酵条件为：装液量20～60mL/250mL、摇床转速140～180r/min、温度26～32℃、pH值5～8、发酵时间为28～40h。

一种应用上述热带假丝酵母CV26生产富含谷胱甘肽的酵母菌体的方法，采用5L发酵罐木糖发酵，步骤为：

1)从活化斜面上挑取一环CV26菌种接入种子培养基中，30℃、160r/min摇床培养24h，得种子液；

2)种子培养液按5～15％的接种量，接入含有3L木糖发酵培养基的5L发酵罐中进行发酵，发酵条件为：在溶氧为25％～35％、pH值5～8、温度为26～32℃的条件下培养14～20h。

所述种子培养基的组成为：木糖20g/L、蛋白胨20g/L、酵母浸粉10g/L。