[發(fā)明專利]高產(chǎn)甘氨酸菌株的篩選及其在腈類化合物轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010567150.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN102161972A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許正宏;張曉梅;竇文芳;許泓瑜;龔勁松;陸震鳴;史勁松;陳敬華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/14
• 分類號(hào): C12N1/14;C12P13/04;C12P7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

甘氨酸高產(chǎn)菌株的篩選方法和其應(yīng)用，本發(fā)明涉及利用微生物轉(zhuǎn)化甘氨腈生產(chǎn)甘氨酸的方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

甘氨酸，又稱為氨基乙酸，白色無味晶體，無毒，溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。是常見的20種氨基酸中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，是中性的脂肪族氨基酸，為人體非必需氨基酸。甘氨酸同時(shí)作為世界上用量最大的農(nóng)藥-草甘膦合成的主要原料，其需求量非常大；另外也可作為食品中的調(diào)味劑、增香劑以及高血壓、肝損傷等藥物制備的中間體，在食品、醫(yī)藥及化工等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。

目前甘氨酸的生產(chǎn)全部采用化學(xué)法，如氯乙酸氨解法，Strecker法等。這些方法存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、需高溫高壓、產(chǎn)品收率較低、產(chǎn)品回收純化需加入大量酸或堿、工藝較復(fù)雜、對(duì)環(huán)境不友好等特點(diǎn)。如采用氯乙酸氨解法雖然工藝簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求不高，但氯化銨等產(chǎn)品難分離，導(dǎo)致甘氨酸產(chǎn)率較低，精制則提高了生產(chǎn)成本，另外作為反應(yīng)催化劑的烏洛托品無法回收，資源浪費(fèi)嚴(yán)重；日本MITSUI?TOATSU化學(xué)公司的專利US5258550公開了以羥基乙腈為原料，在水的存在下與二氧化碳、氨首先于80-120℃預(yù)反應(yīng)0.5-1h，然后在150-200℃進(jìn)行主反應(yīng)的甘氨酸化學(xué)合成新方法，但該法需高溫高壓、能耗大、對(duì)設(shè)備要求較高、環(huán)境污染較嚴(yán)重。

隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，采用生物轉(zhuǎn)化法制備有機(jī)酸或氨基酸正備受關(guān)注。因此，通過微生物轉(zhuǎn)化或微生物催化生產(chǎn)甘氨酸的高效、綠色環(huán)保工藝的開發(fā)顯得十分必要，順應(yīng)了當(dāng)前的迫切形勢(shì)。生物轉(zhuǎn)化法主要是利用微生物游離細(xì)胞或純化酶等催化載體將底物甘氨腈轉(zhuǎn)化為甘氨酸。目前，國(guó)外關(guān)于生物轉(zhuǎn)化制備甘氨酸已申請(qǐng)了較多專利，但國(guó)內(nèi)尚無生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)甘氨酸的相關(guān)研究報(bào)道。國(guó)外，日本NITTO化工公司的專利US5238827公開了采用紅球菌、節(jié)桿菌、乳酪桿菌、腸桿菌等菌屬的細(xì)菌菌株作為催化酶轉(zhuǎn)化甘氨腈為甘氨酸的方法，ASAHI化學(xué)公司的專利WO0148234分別公開了采用不動(dòng)桿菌、棒桿菌、產(chǎn)堿桿菌、分枝桿菌、紅假單胞菌和假絲酵母等細(xì)菌及酵母菌屬的微生物水解甘氨腈制備甘氨酸的方法以及回收純化甘氨酸的方法，如，EP1243657，US20030040085，CN1433479，CN1840522。這些都為進(jìn)一步研究生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)甘氨酸奠定了基礎(chǔ)。雖然，國(guó)外報(bào)道了較多用于生產(chǎn)甘氨酸的菌株，然而未見霉菌，尤其是尖孢鐮孢Fusarium?oxysporum生產(chǎn)甘氨酸的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人從土樣中分離篩選獲得一株產(chǎn)甘氨酸的尖孢鐮孢H3，并對(duì)這株菌進(jìn)行了發(fā)酵研究。本發(fā)明提供的菌株是從國(guó)內(nèi)某化工廠取得土樣分離篩選獲得一株霉菌，根據(jù)生理形態(tài)特征，以及18S、ITS和28S?rDNA基因序列測(cè)定，該菌株分類命名為尖孢鐮孢(Fusarium?oxysporum)，編號(hào)H3，于2010年5月11日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為CGMCC?No.3829。

本發(fā)明提供的菌株尖孢鐮孢(Fusarium?oxysporum?H3，CGMCC?No.3829)的生理形態(tài)及分子鑒定特征如下：

菌株在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基平板上采用打孔器接種法接種，孔徑0.5cm，在30℃培養(yǎng)4d后菌落直徑為4.9cm，平均生長(zhǎng)直徑為12.2mm/d；培養(yǎng)7d后，菌落邊緣呈白色，中間呈紫紅色，可產(chǎn)生紫紅色色素；在米飯培養(yǎng)基上生長(zhǎng)后呈粉紅色；氣生菌絲生長(zhǎng)良好，為疏松的棉絮狀，氣生菌絲分枝，透明，直徑1.6-4.4μm，在氣生菌絲上有粘孢團(tuán)，粘孢團(tuán)無色，小型分生孢子生于氣生菌絲中，假頭狀著生，小型分生孢子近卵形，無隔，光滑，大型分生孢子鐮刀形、橢圓形彎曲。