[發(fā)明專利]枯草芽孢桿菌菌株及利用該菌株生產(chǎn)γ-PGA的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310423779.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103497914A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳雙喜;雷雪梅;張樂(lè)樂(lè);杜沛;朱麗娟;張二超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12P13/02;C12R1/125
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 田小伍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于利用微生物生產(chǎn)γ-PGA技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)γ-PGA的菌株及利用該菌株生產(chǎn)γ-PGA的方法。

背景技術(shù)

γ-PGA，γ-聚谷氨酸是由L-谷氨酸和D-谷氨酸通過(guò)γ-酰胺鍵結(jié)合形成的一種水溶性的高分子氨基酸聚合物，具有增稠、乳化、凝膠、成膜、保濕、無(wú)毒、可生物降解等性能，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品等領(lǐng)域，具有極大的開(kāi)發(fā)價(jià)值和應(yīng)用前景。

現(xiàn)有技術(shù)中，γ-PGA主要是利用芽孢桿菌屬類微生物如Bacillus?licheniformis?ATCC9945a，Bacillus?licheniformis?P-104，Bacillus?subtilis?IFO3335，Bacillus?subtilis?TAM-4，Bacillus?subtilis?F02-1等，以液體發(fā)酵方法來(lái)生產(chǎn)。但是現(xiàn)有菌株發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA存在周期長(zhǎng)、效率低、成本高的缺陷，此外還有報(bào)道利用現(xiàn)有菌株生產(chǎn)γ-PGA過(guò)程中，在液體發(fā)酵階段會(huì)產(chǎn)生脂肽類生物表面活性劑的副產(chǎn)物（Qijun?Wang,?et?al.，Co-producing?lipopeptides?and?poly-γ-glutamic?acid?by?solid-state?fermentation?of?Bacillus?subtilis?using?soybean?and?sweet?potato?residues?and?its?biocontrol?and?fertilizer?synergistic?effects.?Bioresource?Technology，2008，99：3318–3323），造成液體發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生大量難以控制的泡沫，從而出現(xiàn)嚴(yán)重逃液和染菌的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一株在液體發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA過(guò)程中不產(chǎn)生脂肽類生物表面活性劑副產(chǎn)物的生產(chǎn)菌株以及提供一種利用該菌株生產(chǎn)γ-PGA的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下。

一種用于液體發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA的枯草芽孢桿菌，其命名為Bacillus?subtilis?HNCL?1266，該菌株已于2013年7月22日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏委員會(huì)普通微生物中心，保藏編號(hào)為CGMCC?No.7949。

一種利用上述菌株發(fā)酵生產(chǎn)γ-PGA的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

（1）將菌株Bacillus?subtilis?HNCL?1266接入無(wú)菌種子培養(yǎng)基，好氧條件下30～40℃發(fā)酵培養(yǎng)5～20?h；所述種子培養(yǎng)基組成為：葡萄糖10～50g/L，氮源1～10g/L，谷氨酸鈉1～20g/L，硫酸鎂0.1～10g/L，磷酸氫二鉀1～20g/L，用水配制，培養(yǎng)基pH?4～9；

（2）按1～10%的接種量將步驟（1）制備的菌種接入無(wú)菌發(fā)酵培養(yǎng)基，好氧條件下30～40℃發(fā)酵培養(yǎng)20～40?h；所述發(fā)酵培養(yǎng)基組成為：葡萄糖50～200g/L，氮源5～20g/L，谷氨酸鈉5～100g/L，氯化鈉0～50g/L，硫酸鎂1～20g/L，磷酸氫二鉀1～20g/L，用水配制，培養(yǎng)基pH?4～9；

（3）將步驟（2）發(fā)酵完成的菌液用于提取制備γ-PGA。

步驟（2）中按0.1~0.5g/L的比例在滅菌前的發(fā)酵培養(yǎng)基中加入泡敵。

步驟（1）和（2）中所述氮源選自酵母粉、酵母膏、牛肉膏、蛋白胨、玉米漿、尿素或無(wú)機(jī)銨鹽等。

步驟（1）和（2）中pH值調(diào)節(jié)通過(guò)本領(lǐng)域的常規(guī)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，如添加鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氨水等無(wú)機(jī)酸或無(wú)機(jī)堿。

步驟（1）或（2）中所述無(wú)菌種子培養(yǎng)基或無(wú)菌發(fā)酵培養(yǎng)基的滅菌條件為115～121℃，15～30min。

利用本發(fā)明所提供的枯草芽孢桿菌菌株生產(chǎn)γ-PGA，生產(chǎn)效率得到較高提升，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該菌株在好氧條件下能高效地積累γ-PGA，最高達(dá)到50?g/L，周期24小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)所采用的菌株相比，主要的優(yōu)點(diǎn)還在于，僅需在初始發(fā)酵培養(yǎng)基中加入少量的泡敵（0.1-0.5g/L），即可有效抑制泡沫的生成，避免發(fā)酵過(guò)程出現(xiàn)逃液，利于工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。

實(shí)施例1