[发明专利]弗氏葡糖杆菌及其在将D-山梨醇转化为L-山梨糖中的应用

说明书

本发明涉及弗氏葡糖杆菌及其在将D‑山梨醇转化为L‑山梨糖中的应用，属于微生物技术领域。本发明中的弗氏葡糖杆菌拉丁文名称为Gluconobacter frateuriis，其保藏编号为CGMCC NO.20547，对高浓度山梨醇具备极高的耐受能力，在48％山梨醇浓度下可生长并将D‑山梨醇转化为L‑山梨糖，50L发酵罐发酵培养L‑山梨糖含量最高可达462mg/mL；在32‑40％山梨醇浓度下发酵，L‑山梨糖生成速率最高可达15.59g/L·h，明显优于对照菌株331mg/mL的最高L‑山梨糖含量和对照菌株12.64g/L·h的最高L‑山梨糖生成速率，生产效率显著提高。

技术领域

本发明涉及微生物菌种及其应用，具体涉及弗氏葡糖杆菌及其在将D-山梨醇转化为L-山梨糖中的应用。

背景技术

维生素C(Vitamin C,Ascorbic Acid)又名L-抗坏血酸，是人体必需的一种水溶性维生素，参与多种生理活动，在药品、食品、饲料、化妆品等行业都有广泛应用，市场前景广阔。

2-酮基-L-古龙酸(2-keto-L-gulonic acid，简称2-KLG)是合成维生素C的重要前体，目前国内主要采用“二步发酵法”生产，第一步：单菌发酵，将D-山梨醇转化为L-山梨糖；第二步：混合菌发酵，将L-山梨糖转化成2-酮基-L-古龙酸。在工业化生产中，第一步发酵的菌种常用氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)或生黑葡萄糖酸杆菌(Gluconobactermelanogenus)，山梨醇投料浓度通常在28-32％，如果底物浓度过高会抑制菌种生长代谢，导致山梨糖产率降低。本发明中的弗氏葡糖杆菌(Gluconobacter frateuriis)能适应高浓度山梨醇环境，可在48％山梨醇浓度下生长并在32-40％山梨醇浓度下发酵快速生产L-山梨糖，生产效率明显提升。

本发明中的弗氏葡糖杆菌(Gluconobacter frateuriis)在2-酮基-L-古龙酸生产的第一步“将D-山梨醇转化为L-山梨糖”中尚未见有应用的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种弗氏葡糖杆菌，该菌种的拉丁文名称为Gluconobacterfrateuriis，其保藏编号为CGMCC NO.20547。该菌种对高浓度山梨醇具有耐受性，利用该菌种在2-酮基-L-古龙酸生产的第一步中可提高“D-山梨醇转化为L-山梨糖”的生产效率。

本发明的技术方案如下：

弗氏葡糖杆菌，该菌种的拉丁文名称为Gluconobacter frateuriis，其保藏编号为CGMCC NO.20547。

本发明中的菌种已于2020年8月24日提交位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，该保藏单位的简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC NO.20547。

本发明中的菌种由申请人自河北省辛集市和睦井乡果园采集土壤样品，经稀释、分离、筛选获得,该菌为革兰氏阴性菌，椭圆或短杆，多成对，0.4-0.8μm×1-1.4μm；细胞具有运动性，鞭毛极生，3-8根；菌落圆形，浅橙色，直径1mm。经16SrDNA系统发育序列分析和生理生化实验，鉴定该菌应归属于弗氏葡糖杆菌(Gluconobacter frateuriis)。

拉丁文名称为Gluconobacter frateuriis，其保藏编号为CGMCC NO.20547的弗氏葡糖杆菌在2-酮基-L-古龙酸生产的第一步“将D-山梨醇转化为L-山梨糖”中的应用。

本发明的技术特征还有：

弗氏葡糖杆菌菌液的制备及其在2-酮基-L-古龙酸生产的第一步“将D-山梨醇转化为L-山梨糖”中的应用，具体如下：

弗氏葡糖杆菌菌液的制备：

(1)种液培养