[發明專利]一種枯草芽孢桿菌及其在制備γ-D-聚谷氨酸中的應用

有效

• 申請號: 201210464170.6
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102965311A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 徐虹;馮小海;張丹;李莎;粱金豐
• 申請（專利權）人: 南京軒凱生物科技有限公司;南京工業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/02;C12R1/125
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明屬于發酵工程技術領域，涉及一種高產γ-D-聚谷氨酸（γ-D-PGA）的微生物菌株枯草芽孢桿菌（Bacillus?subtilis）及其應用。?

背景技術

γ-聚谷氨酸（γ-polyglutamic?acid,簡稱γ-PGA）是由多種桿菌（如炭疽芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌，地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌等）產生的一種胞外聚合物。γ-PGA是谷氨酸單體以γ-羧基與氨基相縮合的一種均聚氨基酸，主鏈為nylon-4結構（1）。γ-PGA具有極佳的生物可降解性、成膜性、成纖維性、可塑性、粘結性、保濕性等許多獨特的理化和生物學特性，在注重環保、強調可持續發展的今天，γ-PGA及其衍生物有十分廣闊的應用前景。可用于化妝品、食品、分散劑、螯合劑、建筑涂料、防塵等領域。?

至今發現的聚γ-PGA產生菌主要集中在芽孢桿菌屬（Bacillus?sp.），包括枯草芽孢桿菌(B.subtilis)、地衣芽孢桿菌（B.lichemiformis）和短小芽孢桿菌（B.pumilus）等。至今發現的在枯草芽孢桿菌中發酵生產的γ-PGA都為γ-D,L-PGA。而高聚物的單體構型往往會影響產品的性能和應用。L-異構體含量高的γ-PGA可以更好的應用在化妝品領域及降解材料；D-異構體含量高的γ-PGA則更適用于農業保水劑及食品添加劑等方面。在γ-PGA工業化生產方面，美國ADM公司、日本明治制果、味之素和臺灣味丹企業等已對γ-PGA進行了商業化試生產。我國內地在該領域的研究相對起步較晚，與其它國家與機構相比還是存在一定的差距。關于γ-PGA工業化生產方面，尤其是在應用方面的研究都較少。?

目前未見高光學純度天然γ-PGA的產業化生產。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一株能夠產高光學純度的γ-D-PGA的枯草芽孢桿菌。?

本發明還要解決的技術問題，是提供上述枯草芽孢桿菌的應用。?

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：?

發明人實驗室選育的微生物菌株枯草芽孢桿菌（Bacillus?subtilis）PG-8，目前該菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心（簡稱CGMCC），保藏地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，郵編：100101。登記入冊的編號是CGMCC?NO.6324，保藏日期是：2012年7月10日。以此菌作為生產菌株。?

CGMCC?NO.6324菌株具有下述性質：?

1、菌落形態學特征：?

在蛋白胨瓊脂培養基上營養細胞為0.7~1.0×1.5~2.7μm大小的桿菌，37℃培養2~3天形成芽孢，芽孢為長圓形或圓柱狀。在上述培養基中32℃培養12h菌體可以大量生長。菌落呈白色，邊緣有褶皺，不透明，不閃光。?

2、生理與生化特性：?

（1）培養溫度：28~37℃，最適溫度為32℃；?

（2）在pH?6.0~7.5范圍內生長；?

（3）革蘭氏染色：陽性；?

（4）甲基紅實驗：陰性；?

（5）硝酸鹽還原：陽性；?

（6）吲哚生產：陰性；?

（7）H₂S生產：陰性；?

（8）耐NaCl濃度：7%濃度以上可以生長。?

3、16S?rDNA序列分析：?

測得16S?rDNA大部分序列1443bp，如SEQ?ID?No：1所示。將所測序列從GeneBank數據庫中的相關種進行比較，構建16S?rDNA全序列為基礎的系統發育樹。結果表明：菌株與枯草芽孢桿菌達到99.9%同源。所以認定本發明使用的是枯草芽孢桿菌，具體為枯草芽孢桿菌（Bacillus?subtilis）PG-8。?

4、營養特征：?