[发明专利]具有高乳酸生产能力之凝结芽孢杆菌RBE4-4分离株及其用途

说明书

一株具有高乳酸‑生产能力(high lactic acid‑producing ability)的凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)RBE4‑4分离株及其用途，所述凝结芽孢杆菌RBE4‑4分离株以保藏编号BCRC 910831被保藏于食品工业发展研究所(FIRDI)的生物资源保存及研究中心(BCRC)，以及以保藏编号CCTCC M 2018310被保藏于中国典型培养物保藏中心(China Center for Type Culture Collection,CCTCC)。所述凝结芽孢杆菌RBE4‑4分离株可被用于生产乳酸。

技术领域

本发明是有关于一株具有高乳酸生产能力(high lactic acid-producingability)的凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)RBE4-4分离株，它以保藏编号BCRC910831被保藏于食品工业发展研究所(FIRDI)的生物资源保存及研究中心(BCRC)，以及以保藏编号CCTCC M 2018310被保藏于中国典型培养物保藏中心(China Center for TypeCulture Collection,CCTCC)。所述凝结芽孢杆菌RBE4-4分离株可被用于生产乳酸。

背景技术

纤维素生物质(cellulosic biomass)是一种经由工业与农林业运作而可被大量地生产的可再生能量资源(renewable energy resources)，其中，利用生物学方法来将纤维素生物质转换成乳酸(lactic acid)已被广泛地研究与探讨。

当利用微生物来发酵纤维素生物质以生成乳酸时，通常需要先将所述纤维素生物质经过适当的糖化(saccharification)，而使其中的纤维素(cellulose)与半纤维素(hemicellulose)释出可发酵糖(fermentable sugars)[包括六碳糖(主要为葡萄糖)与五碳糖(主要为木糖)]，借此而得到一可供后续发酵(fermentation)使用的底物(substrate)，例如，纤维素水解液(cellulosic hydrolysate)。

凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)因可发酵五碳糖与六碳糖来生产乳酸，并且所生产的乳酸几乎皆为L型(L-form)而具有接近100％的光学纯度(optical purity)，因而已被广泛利用于纤维素生物质的发酵以生产乳酸。此外，凝结芽孢杆菌具有耐酸与耐高温的特性，可于较低的pH值以及较高的温度下进行发酵，借此可减低菌体污染的风险，甚至可以不需无菌操作以及相关灭菌程序(Qin J.et al.(2009),PLoS One,4(2):e4359；XueZ.W.et al.(2012),Springerplus.,1:43)。

在Patel M.A.et al.(2006),Appl.Environ.Microbial.,72(5):3228-35中，Patel M.A.等人从土壤中分离出380株能够利用木糖的细菌菌株，其中，凝结芽孢杆菌17C5以及36D1经由实验证实可利用经氢氧化钙超施石灰(calcium hydroxide overliming)处理的甘蔗渣水解液(sugarcane bagasse hydrolysates)当中的可发酵糖来生产乳酸，并且具有所欲的乳酸产率。

另外，在Rhee M.S.et al.(2011),Stand.Genomic.Sci.,5(3):331-40中，RheeM.S.等人进一步将凝结芽孢杆菌36D1拿来进行糖类发酵型态分析(carbohydratefermentation profile analysis)，分析结果发现，凝结芽孢杆菌36D1可利用葡萄糖、木糖、阿拉伯糖(arabinose)、半乳糖(galactose)、麦芽糖(maltose)、果糖(fructose)以及纤维双糖(cellobiose)，但无法利用纤维素与木聚糖(xylan)。