[發明專利]一株鎘鹽抗性熱帶假絲酵母及其應用

有效

• 申請號: 201010503159.7
• 申請日: 2010-10-12
• 公開（公告）號: CN101955889A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 陳葉福;肖冬光;王曉瓊;杜麗平;張翠英;郭學武
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12P21/02;C12R1/74
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術領域】

本發明屬于微生物發酵技術領域，具體涉及一株鎘鹽抗性熱帶假絲酵母及其在生產富含谷胱甘肽菌體中的應用。

【背景技術】：

谷胱甘肽(glutathione，GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸縮合而成的生物活性三肽，在生物體內分為還原型和氧化型，其中還原型谷胱甘肽分子中同時含有γ-谷氨酰基和活性巰基，可參與多種生物反應，對維持細胞的正常狀態具有重要意義。谷胱甘肽具有解毒、抗氧化和防衰老作用，還直接或間接參與蛋白質和DNA合成、物質的運輸、新陳代謝及細胞保護等重要生理功能，應用前景廣闊。

谷胱甘肽的生產方法有溶劑萃取法、化學合成法、生物法。生物法包括酶法和發酵法，其中發酵法是利用微生物自身代謝產生谷胱甘肽，與其他方法相比具有簡便，易控，易擴大生產等優點，從而成為主要的生產方法。發酵法生產谷胱甘肽的關鍵問題在于如何提高細胞密度以及細胞內的谷胱甘肽含量，二者的有機結合將有利于谷胱甘肽產量的大幅度提高。細胞密度的提高可通過對發酵過程的優化控制(包括高密度培養)獲得，而胞內谷胱甘肽含量的提高通常是由菌種選育來實現的，主要有兩種方法：一是采用常規誘變育種選育高產菌株，二是利用遺傳工程技術構建具有GSH合成酶活性的基因工程菌。

在國內，用于谷胱甘肽發酵生產的菌種大多為釀酒酵母和產朊假絲酵母，發酵碳源大多為糖蜜、葡萄糖、蔗糖，以木糖為碳源發酵生產谷胱甘肽尚未見報道。木質纖維素是地球上最豐富、最廉價的可再生資源，而半纖維素占木質纖維素原料的30％左右，半纖維素經水解后得到五碳糖和六碳糖的混合糖液，其中木糖是半纖維素中含量最多的糖分，也是整個木質纖維素類物質中含量僅次于葡萄糖的第二大糖分。例如玉米秸稈中就含有大量的半纖維素，其結構單元有木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等，其中木糖占一半以上。我國是農業大國，農作物秸稈年產量超過6億噸，但利用率較低，僅有少部分用作飼料或作為造紙和生產化工產品的原料，大量秸稈被用于薪柴或腐爛廢棄，造成資源極大浪費。纖維素乙醇生產是目前公認的一條木質纖維素物質生物轉化的有效途徑，但因木糖乙醇發酵困難，導致現有纖維素乙醇生產技術大多忽略或無奈放棄了木糖發酵，只利用了纖維原料中的纖維素部分，致使原料利用率偏低，基本在30％～35％水平，生產1噸燃料乙醇需6～7噸木質纖維素類原料，這不但增加了生產成本，造成資源浪費，而且加大了含五碳糖廢水的處理難度和成本。如能將秸稈類物質中的木糖轉化為富含谷胱甘肽的酵母菌體，既可為谷胱甘肽生產開發新原料，又可為木糖的有效利用開辟新道路。

【發明內容】：

本發明的目的是針對上述存在問題，提供一株鎘鹽抗性熱帶假絲酵母，該菌株可發酵木糖或半纖維素水解糖液得到富含谷胱甘肽的酵母菌體。

本發明的技術方案：：

一株鎘鹽抗性熱帶假絲酵母CV26，所述熱帶假絲酵母CV26(Candida?tropicalis?CV26)于2010年9月21日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，保藏號為CGMCC?No.4190。

一種應用上述熱帶假絲酵母CV26生產富含谷胱甘肽的酵母菌體的方法，采用木糖和半纖維素水解液搖瓶發酵，步驟為：

1)從活化斜面上挑取一環CV26菌種接入種子培養基中，30℃、160r/min搖床培養24h，得種子液；

2)將種子液以5～15％的接種量，接入木糖發酵培養基或半纖維素水解糖液發酵培養基中進行發酵，發酵條件為：裝液量20～60mL/250mL、搖床轉速140～180r/min、溫度26～32℃、pH值5～8、發酵時間為28～40h。

一種應用上述熱帶假絲酵母CV26生產富含谷胱甘肽的酵母菌體的方法，采用5L發酵罐木糖發酵，步驟為：

1)從活化斜面上挑取一環CV26菌種接入種子培養基中，30℃、160r/min搖床培養24h，得種子液；

2)種子培養液按5～15％的接種量，接入含有3L木糖發酵培養基的5L發酵罐中進行發酵，發酵條件為：在溶氧為25％～35％、pH值5～8、溫度為26～32℃的條件下培養14～20h。

所述種子培養基的組成為：木糖20g/L、蛋白胨20g/L、酵母浸粉10g/L。