[發明專利]谷氨酸棒桿菌及其應用

有效

• 申請號: 201310351990.9
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103374540A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 高云飛;周希貴;李巖;龔華
• 申請（專利權）人: 廊坊梅花生物技術開發有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/14;C12R1/15
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;馮瓊

技術領域

本發明涉及微生物領域，具體的說是涉及谷氨酸棒桿菌及其應用。

背景技術

L-谷氨酰胺，學名為2-氨基-5-羧基戊酰胺，是谷氨酸的酰胺。L-谷氨酰胺分子式為C₁₀H₂₀N₄O₆，分子量為292.289，結構式為

L-谷氨酰胺是體液內最豐富的氨基酸之一，占人體游離氨基酸的61%，是人體最普遍的、不可缺乏的條件性必需氨基酸。人體內的L-谷氨酰胺主要儲存在骨骼肌肉內，其濃度要高于體內環境的30倍，需要時才釋放出來。L-谷氨酰胺有多種作用，如可以增強免疫功能、維護酸堿平衡、增加細胞體積、增強肌肉細胞蛋白質合成，參與消化道黏膜黏蛋白構成成分氨基葡萄糖的生物合成，從而促進黏膜上皮組織的修復，有助于潰瘍病灶的消除。同時，L-谷氨酰胺能通過血腦屏障促進腦代謝，提高腦機能，與谷氨酸一樣是腦代謝的重要營養劑。此外，L-谷氨酰胺還可用于治療運動員的運動綜合癥和高強度勞動或勞動后的疲勞恢復，重建免疫系統，有利于治療和支持肝臟功能，減少癌癥治療中放療和化療的副作用。所以，谷氨酰胺不僅是一種重要的生化試劑，同時也是一種極有發展前途的新藥。

L-谷氨酰胺作為藥用氨基酸在國外已得到廣泛的應用，德國由于其在胃潰瘍、胃炎、十二指腸潰瘍等疾病方面有很好的療效而作為藥物載入藥典；在日本，L-谷氨酰胺作為胃腸類藥物及健腩產品已得到普遍的使用；美國用于治療胃潰瘍等疾病的保健藥品對L-谷氨酰胺的使用也相當廣泛；我國也由于其在手術后病人的恢復中的優異特點，而廣泛應用于醫療事業。

L-谷氨酰胺的生產方法主要有化學合成法、酶促合成法和發酵法。其中化學合成法反應步驟繁多。而酶促合成法雖然反應步驟相對簡單但其中必需反應物三磷酸腺苷(ATP)價格昂貴，同時酶促反應底物NH₄₊、副產品二磷酸腺苷(ADP)都明顯抑制L-谷氨酰胺的生成，因此不能滿足大規模工業化生產的需要。而發酵法具有原料來源廣泛、生產成本低、產品質量可控、產物單一等優點，因此是目前最常用的L-Gln生產方法。

L-谷氨酰胺產量高低與所采用的微生物菌種密不可分，L-谷氨酰胺生產菌種主要來自谷氨酸生產菌，如棒桿菌(Corynebacterium?sp.)、短桿菌(Brevibacterium?sp.)、微球菌(Micrococcus?sp.)。此外，還有非谷氨酸生產菌，如產黃菌(Flavobacterium?rigense)的一些變異菌種。其中谷氨酸棒桿菌是L-谷氨酰胺發酵中常用的菌種之一，但是其L-谷氨酰胺產量并不高，遠不能滿足L-谷氨酰胺的大規模工業化生產。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供谷氨酸棒桿菌及其應用，以提高L-谷氨酰胺的產量，滿足L-谷氨酰胺的大規模工業化生產。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種谷氨酸棒桿菌，保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?No.7939。

本發明同時提供了保藏編號為CGMCC?No.7939的谷氨酸棒桿菌在生產L-谷氨酰胺中的應用。

本發明還提供了一種谷氨酸棒桿菌，保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?No.7940。

本發明同時提供了保藏編號為CGMCC?No.7940的谷氨酸棒桿菌在生產L-谷氨酰胺中的應用。

本發明還提供了一種L-谷氨酰胺的生產方法，將保藏編號為CGMCC?No.7939或保藏編號為CGMCC?No.7940的谷氨酸棒桿菌接種于種子培養基進行擴繁，然后將擴繁后的培養物轉入發酵培養基發酵，發酵期間維持pH值為4-8。

作為優選，所述發酵期間的pH值為4.9-7.4。

作為優選，所述種子培養基由20g/L葡萄糖、0.5g/L磷酸二氫鉀、1.0g/L磷酸氫二鉀、30g/L玉米漿、0.4g/L硫酸鎂、5.5g/L尿素組成，pH值為7.0-7.2。

作為優選，所述發酵培養基由160g/L葡萄糖、40g/L氯化銨、10g/L玉米漿、0.5g/L磷酸氫二鉀、0.5g/L磷酸二氫鉀、0.5g/L硫酸鎂、50g/L碳酸鈣、0.005g/L硫酸亞鐵、0.025g/L硫酸錳、0.005g/L硫酸鋅、1.4g/L尿素組成，pH值為7.0-7.2。

本發明還提供了氨基糖苷類抗生素在篩選L-谷氨酰胺高產菌株中的應用。