[发明专利]一株产L-脯氨酸的黄色短杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一株产L‑脯氨酸的黄色短杆菌及其应用，属于生物工程技术领域。所述黄色短杆菌已于2019年1月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2019052，保藏地址为中国武汉武汉大学。本发明的黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)FMME444，表现出积累高水平L‑脯氨酸的能力，其谷氨酸钠耐受能力达70g/L，减少了在发酵过程中因添加谷氨酸钠对细胞产生毒害的影响，并进一步促进谷氨酸向脯氨酸方向转化。该菌发酵生产L‑脯氨酸产量高达100～110g/L，葡萄糖得率高达45％～50％。

技术领域

本发明涉及一株产L-脯氨酸的黄色短杆菌及其应用，属于生物工程技术领域。

背景技术

L-脯氨酸属于杂环族氨基酸，是人体“非必需”氨基酸之一，具有一定的生理活性，广泛应用于医药﹑食品及调味剂﹑农业和有机化学，尤其是其在医学研究和治疗中的作用，日益受到重视。随着对L-脯氨酸研究的不断深入，应用范围也将进一步扩大。因此，L-脯氨酸的生产具有非常广泛的应用前景。

目前，L-脯氨酸的生产主要有化学合成法、从天然蛋白质水解液中提取法和生物发酵法。由于生物发酵法原料成本低，反应条件温和，易大规模地生产，成为生产L-脯氨酸的主要方法。日本田道羲德筛选的具有黄胺胍抗性和异亮氨酸缺陷型的黄色短杆菌发酵产生的L-脯氨酸的产量为66.3g/L，是目前已有报道的生物发酵法产L-脯氨酸的最高产量；Shigern等人筛选具有异亮氨酸缺陷型以及黄胺胍和DL-3,4双脱氢脯氨酸抗性的黄色短杆菌，发酵72h后L-脯氨酸的产量仅有45g/L。

微生物发酵生产脯氨酸主要是利用谷氨酸作为前体合成L-脯氨酸，同时有部分L-脯氨酸是由葡萄糖经EMP和HMP途径先合成α-酮戊二酸、氨基化生成L-谷氨酸后再合成L-脯氨酸，但是高浓度的谷氨酸会抑制L-脯氨酸的合成。所以，筛选出能耐受高浓度谷氨酸的L-脯氨酸产生菌为出发菌株用来生产脯氨酸，既可以使前体物质谷氨酸保持高水平，又减少了中间产物的反馈抑制，对提高L-脯氨酸的发酵水平十分重要。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一株产L-脯氨酸的黄色短杆菌(Brevibacteriumflavum)，所述黄色短杆菌已于2019年1月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2019052，保藏地址为中国武汉武汉大学。

本发明的第二个目的是提供一种生产L-脯氨酸的方法，所述方法是以谷氨酸钠为底物，利用所述的黄色短杆菌进行发酵生产。

在一种实施方式中，所述发酵生产是将所述的黄色短杆菌接种到含有谷氨酸钠的发酵培养基中进行生产。

在一种实施方式中，所述发酵生产温度为25～37℃。

在一种实施方式中，所述发酵生产的中后期通气量为1.0～2.5vvm。

在一种实施方式中，所述黄色短杆菌的接种量为8％～12％。

在一种实施方式中，所述发酵培养基中还含有维生素和生物素B₁，维生素的含量为200～500μg/L，生物素B₁含量为200～500μg/L。

在一种实施方式中，所述发酵培养基组成为(每L)：葡萄糖40～80g，玉米浆10～20g，谷氨酸钠30～40g，磷酸二氢钾0.5～1.5g，无水硫酸镁0.1～0.5g，维生素200～500μg，生物素B₁ 200～500μg。

本发明的第三个目的是提供一种微生物菌剂，所述微生物菌剂含有所述的黄色短杆菌。

本发明的第四个目的是提供一种所述的黄色短杆菌或所述的微生物菌剂在制备药物、制备医药制品、食及及调味剂﹑农业或有机化学领域的应用。

本发明的有益效果: