[發明專利]一株高產甘露醇的腸膜明串珠菌突變菌株及其應用方法

有效

• 申請號: 201811545503.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109593696B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 金紅星;閆博
• 申請（專利權）人: 天津博瑞威生物醫藥科技有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12P7/18;C12R1/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明一株高產甘露的醇腸膜明串珠菌突變菌株及其應用方法，涉及細菌，該菌株是腸膜明串珠菌△dts1△ldh△pat::mdh△stpk::mdh△fk::mdh△aldh::(mtld?mlp)[Leuconostoc mesenteroides△dts1△ldh△pat::mdh△stpk::mdh△fk::mdh△aldh::(mtld?mlp)]菌株,其在中國典型培養物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏日期是2018年11月23日，保藏號是CCTCC No：M2018815。將該菌株以重量百分比1％轉接到MRS培養基中，于30℃下，以轉速為120轉/分鐘的搖床培養20小時，甘露醇濃度可以達到47.3克/升，蔗糖到甘露醇的轉化率52.6％。

技術領域

本發明的技術方案涉及細菌，具體地說是一株高產甘露醇的腸膜明串珠菌突變菌株及其應用方法。

背景技術

甘露醇(Mannitol)是一種己六醇，在醫藥領域、食品領域和塑料領域均得到廣泛的應用。

目前，世界上工業生產甘露醇主要有二種工藝。第一種是海藻提取法：提取1噸甘露醇約需13～15噸干海帶，在生產海藻酸鹽的同時，將提碘后的海帶浸泡液，經多次提取濃縮、除去雜質、離子交換、蒸發濃縮、冷卻結晶而得；生產過程產生大量廢水，能耗高，污染嚴重，收率低。第二種是催化加氫法：以蔗糖或葡萄糖為原料，通過水解、差向異構與酶異構，然后加氫而得；原料來源穩定，生產期限不受限制，成本低，但是其產率較低，且有山梨醇伴生。

實驗室生產甘露醇的方法還有二種。一是酶轉化法，酶法氫化須要在體系中加入價格昂貴的輔酶，不經濟。二是微生物發酵法，自然界中能合成甘露醇的微生物種類較多，細菌、酵母和霉菌中都有一些菌株具有產甘露醇的能力。在乳酸細菌轉化甘露醇的過程中，甘露醇為主要產物，同時產乳酸、乙酸、乙醇和二氧化碳，而不產生其它多元醇等副產物，因而易于純化分離及精制，并且條件溫和、轉化率較高。

很多菌株以果糖為底物發酵產生甘露醇，而明串珠菌將果糖和蔗糖都可以作為底物產生甘露醇。廉價的蔗糖進入明串珠菌胞內后，分解成1-磷酸葡萄糖和果糖，果糖再轉化為甘露醇，反應步驟相對少；而同型乳酸發酵的乳桿菌中葡萄糖經6-磷酸葡萄糖、6-磷酸果糖和1-磷酸甘露醇等中間產物最終轉化為甘露醇，反應步驟相對多；明串珠菌的染色體基因組只有2M左右，故發酵周期只有20小時左右；明串珠菌是耐氧的，故發酵過程中不需要提供氧氣；因此明串珠菌實現大規模工業化生產甘露醇的潛力比較大。

CN201711169481.9公開了一株高產甘露醇的腸膜明串珠菌突變菌株及其應用方法，該明串珠菌突變菌株是葡聚糖蔗糖酶和D-乳酸脫氫酶基因敲除、乙酰磷酸轉移酶基因敲除并敲入甘露醇脫氫酶基因、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶基因敲除并敲入甘露醇脫氫酶基因、果糖激酶基因敲除并敲入甘露醇脫氫酶基因的腸膜明串珠菌突變菌株，雖然比原始菌株提高了產量，但還是比較低，不足以應用于生產中。

總之，現有的明串珠菌發酵技術中，以蔗糖為底物產甘露醇的產量仍不夠高，還需進一步提高。

發明內容