[发明专利]类胡萝卜素高产菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵及其代谢产物领域，特别涉及类胡萝卜素高产菌株及其应用。

背景技术

自由基是指含有未配对电子的原子、分子或基团，由于自由基中含有未成对电子，具有配对的倾向，具有很高的活性。自由基若要稳定必须向邻近的原子或分子夺取电子而使自己的电子成对，但也因此使得电子被夺的那个原子或分子成为新的自由基，引发连锁反应，这个过程就是“氧化”。如果自由基产生过多或清除过慢，它通过攻击生命大分子物质及各种细胞，会造成机体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤，加速机体的衰老进程并诱发各种疾病。常见的癌症、动脉硬化、糖尿病、白内障、心血管病、老年痴呆、关节炎等疾病都被认为与自由基过多相关。

抗氧化剂是指能清除自由基或能阻断自由基参与的氧化反应的物质。抗氧化剂的种类繁多，可分为酶类清除剂和非酶类清除剂两大类。酶类抗氧化剂一般为抗氧化酶。非酶类抗氧化剂一般包括黄酮类、多糖类、维生素C、维生素E、类胡萝卜素等物质。它们是能帮助捕获并中和自由基，从而祛除自由基对人体损害的一类物质。随着年龄的增长，机体内产生自由基清除剂的能力逐渐下降，从而减弱了对自由基损害的防御能力，使机体组织器官容易受损，加速了机体的衰老，引发一系列的疾病。为了防止此类现象的发生，在食品、保健品、药品、化妆品中可以人为地添加抗氧化剂，从而达到防御疾病、延缓衰老的目的。目前，大部分企业使用的抗氧化剂大多是化学合成品，合成技术复杂、在合成的产品中少量成分有毒，有致染色体畸变作用，而天然抗氧化剂则不存在这方面的问题。由于目前天然抗氧化剂主要是从动植物中提取的，受提取原料的限制，天然抗氧化物含量较低，提取工艺复杂，所以天然抗氧化剂的分离、筛选和大量生产已经成为了基础研发的重点，具有很高的实际应用价值。

类胡萝卜素(Carotenoids)是一类重要的天然色素的总称，普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类中的黄色、橙红色或红色的色素之中。类胡萝卜素具有抗氧化、抑制突变、降低核酸损伤、减少心血管疾病及预防癌症等多种保健功能。目前利用发酵法生产天然类胡萝卜素的微生物有霉菌、细菌和酵母等。但是，采用现有微生物制备天然类胡萝卜素，产量低，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供类胡萝卜素高产菌株，该菌株具有很强的耐辐射性能，能够高产类胡萝卜素。

本发明的另一目的是提供上述菌株在制备类胡萝卜素方面的应用。

本发明提供类胡萝卜素高产菌株，为乌鲁木齐奇异球菌（Deinococcus wulumuqiensis） R12 M，保藏登记号为CCTCC No: M 2014099。

本发明类胡萝卜素高产菌株R12 M株是由菌株Deinococcus wulumuqiensis sp. nov.进行常压室温等离子体ARTP法诱变育种所得，分类命名为Deinococcus wulumuqiensis。该菌株已于申请日前保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC）。地址：中国.武汉.武汉大学，保藏日期是2014年3月23日，保藏号是CCTCC No: M 2014099。

本发明高产类胡萝卜素的菌株R12 M经微生物学鉴定为奇异球菌（Deinococcus）属。该菌株生长于TGY培养基表面，经30℃、14天培养，菌落呈橙红色、小、圆形、凸起、边缘整齐、表面光滑、不透明；细胞圆形、呈二联或四联状。参照《伯杰氏细菌鉴定手册》对R12 M菌株进行形态学及生理生化测定。通过PCR获得R12 M菌株的16S rDNA序列，经序列测定及BLAST同源性对比与进化分析，结果表明R12 M与Deinococcus wulumuqiensis sp. nov. 16S rDNA同源性为100%，与Deinococcus radiodurans DSM 20539 ^T的16S rDNA同源性为97%，确定R12 M为乌鲁木齐奇异球菌（Deinococcus wulumuqiensis）。

本发明类胡萝卜素高产菌株R12 M，经γ射线和UV辐射测定显示，具有比原始菌株Deinococcus wulumuqiensis sp. nov. 以及Deinococcus radiodurans DSM 20539^T更强的耐辐射性能。