[发明专利]一株耐酸高产ε-聚赖氨酸的突变菌株及其应用有效
申请号: | 202011355751.7 | 申请日: | 2020-11-27 |
公开(公告)号: | CN112322567B | 公开(公告)日: | 2022-08-09 |
发明(设计)人: | 张荣珍;徐岩;李利宏 | 申请(专利权)人: | 江南大学 |
主分类号: | C12N1/21 | 分类号: | C12N1/21;C12N15/76;C12N15/01;C12N13/00;C12P13/02;C12R1/465 |
代理公司: | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人: | 仇钰莹 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 耐酸 高产 赖氨酸 突变 菌株 及其 应用 | ||
本发明公开了一株耐酸高产ε‑聚赖氨酸的突变菌株及其应用,属于微生物育种领域。本发明通过对链霉菌进行基因工程改造并结合诱变育种,获得高产菌株PL‑2‑AH66。该菌株在摇瓶水平发酵的ε‑聚赖氨酸较出发菌株提高150%,在5L发酵罐水平的ε‑聚赖氨酸产量可以达到42.69g/L,生产强度7.115g/L/d。本发明的高产菌株PL‑2‑AH66具有良好的耐酸性能及耐受抗生素的性能,在pH2.0~3.0仍有较高的存活率,且遗传稳定性好,传代9传代后的ε‑聚赖氨酸产量与初代产量基本一致。该菌株发酵流程简单,工艺易于控制,ε‑聚赖氨酸产量提升幅度大,为ε‑聚赖氨酸的工业化生产及应用奠定了坚实的基础。
技术领域
本发明涉及一株耐酸高产ε-聚赖氨酸的突变菌株及其应用,属于微生物育种领域。
背景技术
ε-聚赖氨酸是一种天然的聚合物,它主要由链霉菌产生,是L-赖氨酸上的α-氨基与ε-羧基脱水缩合而成的一种次级代谢产物,聚合度一般为25–35。其具有很广的抑菌性能,能抑制大多数革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及酵母和部分病毒,因此在食品保鲜行业应用广泛。截至目前,美国、日本、韩国、中国等国家已陆续批准ε-聚赖氨酸作为食品防腐剂应用于食品中。此外,ε-聚赖氨酸具有水溶性好、热稳定强、安全性能高等优点,在医学、农药等领域具有很好的应用潜力。
ε-聚赖氨酸野生型产生菌产量一般都很低,无法满足工业化生产。如Shima和Sakai等筛选得到的一株白色链霉菌S.albulus,经过96h的摇瓶发酵后,产量达到0.2g/L。根据已有的文献报道,目前较通用的方法是采用基因工程或诱变的手段选育高产菌株,提升ε-聚赖氨酸产量。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种产ε-聚赖氨酸的链霉菌(Streptomycesalbulus) PL-2-AH66,已于2020年9月16日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No:61191。
本发明的第二个目的是提供含有所述链霉菌的微生物制剂,所述微生物制剂中的链霉菌孢子数量≥1×106个/mL。
本发明的第三个目的是提供一种生产ε-聚赖氨酸的方法,是应用所述链霉菌进行发酵。
在一种实施方式中,所述发酵以葡萄糖为碳源,以酵母粉和/或硫酸铵为氮源。
在一种实施方式中,所述发酵是在含葡萄糖、酵母粉、铵盐、钾盐和金属离子的培养基中发酵。
在一种实施方式中,在发酵过程中补料碳源和/或氮源。
在一种实施方式中,所述发酵是在28~30℃发酵至少24h。
在一种实施方式中,所述发酵接种种子液;所述种子液是将单菌落在培养基中,30℃, 200rpm培养24–26h。
在一种实施方式中,所述发酵培养基含有:葡萄糖50g/L,酵母粉5g/L,硫酸铵10g/L,磷酸二氢钾1.4g/L,磷酸氢二钾0.8g/L,硫酸锌0.04g/L,硫酸镁0.5g/L,硫酸亚铁0.03g/L。
在一种实施方式中,所述发酵还进行两阶段控制发酵;所述两阶段是第一阶段不控制pH,第二阶段控制pH为3.6~4.0;所述第二阶段自pH下降至2.8起算。
在一种实施方式中,所述补料是:当葡萄糖含量降至5–10g/L,补料葡萄糖溶液维持发酵糖浓度在5–15g/L;当铵态氮浓度降至≤0.25g/L时,补料无机氮源维持铵态氮浓度为 0.1–0.5g/L。
在一种实施方式中,所述无机氮源包括但不限于硫酸铵。
在一种实施方式中,所述发酵还在发酵第96h后开始补料有机氮源。
在一种实施方式中,所述有机氮源为浓度120~150g/L的酵母粉。
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