[发明专利]一种高产柠檬酸的黑曲霉菌株、方法和应用

说明书

本发明公开了一种高产柠檬酸的黑曲霉菌株(Aspergillusniger)，所述菌株是通过在黑曲霉中敲除敲除草酰乙酸水解酶基因oahA，单独或共同强化表达柠檬酸转运蛋白编码基因cexA、单独或共同强化表达葡萄糖低亲和力转运蛋白基因mstC、单独或共同强化表达己糖激酶基因hxkA，单独或共同强化表达磷酸果糖激酶基因pfkA、单独或共同强化表达葡萄糖高亲和力转运蛋白基因mstA，单独或共同强化表达透明颤菌血红蛋白编码基因vgb获得而获得的。本发明从消除发酵中副产物草酸的合成，从而提高底物合成柠檬酸的转化率。

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，尤其是一种合成柠檬酸黑曲霉(Aspergillusniger)菌株，及其在发酵生产柠檬酸中的应用。

背景技术

柠檬酸(Citric acid)是中国工业化生产中产量最大的有机酸，在世界范围内，也是需求量最大的一种有机酸。柠檬酸在医药化工、食品工业、精密仪器清洗、化妆品等方面都有广泛运用(BeheraBC.Crit Rev Microbiol.2020,46(6):727-749)。

黑曲霉为GRAS(generally recognized as safe)菌株，且具有营养要求简单、耐受低pH、等优势，在工业酶制剂、有机酸发酵等方面都应用广泛(Papagianni M.BiotechnolAdv.2007,25(3):244-63)。

目前，全球柠檬酸产量达到150万吨，其中99％的柠檬酸是通过黑曲霉发酵生产而来(郭艳梅等，生物工程学报，2010，26(10):1410-1418)。随着全球对柠檬酸需求量不断增加，而利润空间狭小，因此通过增加柠檬酸的发酵强度和转化率，提高柠檬酸发酵水平是缓解行业困境的研究方向。消除发酵中副产物草酸的合成，有利于提高转化率。通过增强底物摄取能力，强化糖酵解途径，提高柠檬酸外泌能力是提高柠檬酸发酵水平的潜在策略。

通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高产柠檬酸的黑曲霉菌株、方法和应用。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种高产柠檬酸的黑曲霉菌株(Aspergillus niger)，所述菌株是通过在黑曲霉中敲除敲除草酰乙酸水解酶基因oahA，单独或共同强化表达柠檬酸转运蛋白编码基因cexA、单独或共同强化表达葡萄糖低亲和力转运蛋白基因mstC、单独或共同强化表达己糖激酶基因hxkA，单独或共同强化表达磷酸果糖激酶基因pfkA、单独或共同强化表达葡萄糖高亲和力转运蛋白基因mstA，单独或共同强化表达透明颤菌血红蛋白编码基因vgb获得而获得的。

进一步地，所述柠檬酸胞外转运蛋白基因cexA的DNA序列为SEQ NO.3以及相似性70％以上的DNA序列，其氨基酸序列为SEQ NO.4以及相似性80％以上的氨基酸序列；

或者，所述葡萄糖低亲和力转运蛋白基因mstC的DNA序列为SEQ NO.5以及相似性70％以上的DNA序列，其氨基酸序列为SEQ NO.6以及相似性80％以上的氨基酸序列。

进一步地，所述己糖激酶基因hxkA的DNA序列为SEQ NO.7以及相似性70％以上的DNA序列，其氨基酸序列为SEQNO.8以及相似性80％以上的氨基酸序列。

进一步地，所述磷酸果糖激酶基因pfkA的DNA序列为SEQ NO.9以及相似性70％以上的DNA序列，其氨基酸序列为SEQ NO.10以及相似性80％以上的氨基酸序列。

进一步地，所述葡萄糖高亲和力转运蛋白基因mstA的DNA序列为SEQ NO.11以及相似性70％以上的DNA序列，其氨基酸序列为SEQ NO.12以及相似性80％以上的氨基酸序列；