[發(fā)明專利]一株高效轉(zhuǎn)化甲醇生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的畢赤酵母及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310001655.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN103045494A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬國厚;王蘭甫;茍萬曉;胡元森;張寅;曹敏;樊崇;張國杰;許宗浩;衛(wèi)紅偉;田亞鵬;朱廣有;王霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 義馬煤業(yè)集團(tuán)煤生化高科技工程有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/16
• 分類號(hào): C12N1/16;C12N1/00;C12R1/84
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務(wù)所(普通合伙) 41113
• 代理人: 宋金鼎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物工程領(lǐng)域，特別是一株高效轉(zhuǎn)化甲醇生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的畢赤酵母及其應(yīng)用。?

背景技術(shù)

當(dāng)前，世界各國都十分重視開辟蛋白質(zhì)資源和研究其應(yīng)用技術(shù)，并已取得了很大進(jìn)展，其中工業(yè)化最快的是單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)，被認(rèn)為是解決人類蛋白質(zhì)資源匱乏最有效途徑之一。?

單細(xì)胞蛋白（Single?cell?protein，SCP）又稱微生物蛋白，指的是從純培養(yǎng)的微生物細(xì)胞中提取得到的總蛋白，可作為人及動(dòng)物蛋白的補(bǔ)充。單細(xì)胞蛋白可用制糖、造紙、淀粉、木材加工等產(chǎn)生的廢液來發(fā)酵生產(chǎn)，但受原料限制而產(chǎn)量太少。在單細(xì)胞蛋白中，能夠進(jìn)行工業(yè)化大量生產(chǎn)的是甲醇蛋白，它是以工業(yè)甲醇為原料進(jìn)行微生物發(fā)酵而得到的第二代單細(xì)胞蛋白。與天然植物蛋白相比，它含有更豐富的氨基酸、礦物質(zhì)和維生素，可以部分代替魚粉、大豆、肉類及脫脂奶粉等喂養(yǎng)家禽。?

從上世紀(jì)60年代起，世界就有不少國家開始進(jìn)行甲醇蛋白的研究與開發(fā)生產(chǎn)，至70年代后期，從事該項(xiàng)研究工作的單位達(dá)到近千家。1980年，英國帝國化學(xué)公司（I.?C.?I）建立了年產(chǎn)10萬噸甲醇蛋白的生產(chǎn)裝置。美國的菲利浦石油公司（Phillips）改進(jìn)了發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)，在1983年開發(fā)出了生產(chǎn)甲醇蛋白的新工藝，獲得了更高濃度的甲醇蛋白，并在中間試驗(yàn)基礎(chǔ)上建成了年產(chǎn)2000噸的工業(yè)示范裝置。隨后，法國的石油研究院與泰克尼伯公司（IFP-Technip），瑞典的奧普勞特（Norprotein）公司，德國的赫斯特-伍德（Hoechest-Uhde）公司等也相繼建立了實(shí)驗(yàn)裝置。國內(nèi)從上世紀(jì)70年代開始，有包括山西生物研究所、北京營養(yǎng)源研究所等10余家單位從事甲醇蛋白的研究工作，其中山西生物研究所于90年代完成了中試工作。但從世界范圍來看，由于甲醇蛋白生產(chǎn)過程中水、電、氣消耗較大，不能實(shí)現(xiàn)高密度發(fā)酵，生產(chǎn)成本較高而使得眾多廠家未投入實(shí)際生產(chǎn)。?

近年來，全球氣候與地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，發(fā)展中國家的工業(yè)化進(jìn)程加快致使大量耕地被占用，全球性的糧食危機(jī)已開始顯現(xiàn)，全球糧食儲(chǔ)備水平不足年消費(fèi)量的15%，以大豆與玉米為主要原料的飼料行業(yè)受到嚴(yán)重沖擊，人與動(dòng)物爭(zhēng)奪口糧的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)迫使人們尋求新的蛋白質(zhì)資源來代替谷物蛋白。?

單細(xì)胞蛋白具有豐富的氨基酸、礦物質(zhì)及維生素，可制作食品添加劑供人類直接食用。酵母濃縮蛋白具有明顯的香味，可用于食品增鮮劑，它還可以用作飼料蛋白，大規(guī)模替代谷物蛋白而減少糧食的用量。?

甲醇蛋白生產(chǎn)菌種有細(xì)菌，也有酵母菌，但利用酵母菌能實(shí)現(xiàn)高密度發(fā)酵而有利于提高產(chǎn)量，但是使用什么樣的酵母菌和使用什么樣的方法才能利用酵母菌實(shí)現(xiàn)高密度發(fā)酵已達(dá)到提高產(chǎn)量，至今均沒有報(bào)道。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一株高效轉(zhuǎn)化甲醇生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的畢赤酵母及其應(yīng)用，有效解決甲醇蛋白發(fā)酵生產(chǎn)過程中甲醇轉(zhuǎn)化效率低、發(fā)酵時(shí)間長、單罐收率低的問題。?

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，?

一株高效轉(zhuǎn)化甲醇生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的畢赤酵母，是分類命名為巴斯德畢赤酵母（Pichia?pastoris）HGD-01的菌株，已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為：CCTCC?NO:M2012342，保藏日期為：2012年9月12日，保藏地址為：中國武漢市武漢大學(xué)；

一株高效轉(zhuǎn)化甲醇生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的畢赤酵母的應(yīng)用，具體步驟如下：

（1）、利用巴斯德畢赤酵母HGD-01菌株生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的方法：

一級(jí)種子的培養(yǎng)：將巴斯德畢赤酵母HGD-01的菌株用劃線法接種至YPD試管斜面培養(yǎng)基上，30℃培養(yǎng)48小時(shí)，得斜面種子，取2支培養(yǎng)好的斜面種子，每支用10mL無菌水將斜面種子全部沖洗下來，分別接種到2個(gè)裝250mL?YPD液體培養(yǎng)基的2L三角瓶中，28-32℃搖床中200-300rpm振蕩培養(yǎng)25-35小時(shí)，得一級(jí)種子；所述的YPD試管斜面培養(yǎng)基是由重量計(jì)的1%酵母提取物（oxiod公司產(chǎn)品，公知技術(shù)，以下同）、2%胰蛋白胨（oxiod公司產(chǎn)品，公知技術(shù)，以下同）、2%葡萄糖、2%瓊脂（北京奧博星化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品，公知技術(shù)，以下同）和余量的水混合在一起組成；所述的YPD液體培養(yǎng)基是由重量計(jì)的1%酵母浸膏（Oxiod公司產(chǎn)品，公知技術(shù)，以下同）、2%胰蛋白胨、2%葡萄糖和余量的水混合在一起組成；