[發(fā)明專利]短乳桿菌菌株及其培養(yǎng)方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010691133.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN111778191B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉文麗;李華敏;孫舒揚(yáng);任向亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯東大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12P13/00;A23L19/20;A23L2/38;C12R1/24
• 代理公司: 北京北匯律師事務(wù)所 11711
• 代理人: 高元吉

本發(fā)明公開一種短乳桿菌菌株及其培養(yǎng)方法和用途，該短乳桿菌菌株為分離自蘿卜泡菜的革蘭氏陽(yáng)性、過(guò)氧化氫酶陰性，且形狀為短桿狀的短乳桿菌PL6?1，其中包含耐熱性谷氨酸脫羧酶。同時(shí)，本發(fā)明基于該菌株開發(fā)了用于提高其發(fā)酵性能的白菜提取液培養(yǎng)基及生產(chǎn)γ?氨基丁酸的方法。該白菜提取液培養(yǎng)基包含20?35重量份白菜提取液、2?6重量份葡萄糖、0.2?4.5重量份酵母提取液和0.3?2.2重量份金屬鹽。本發(fā)明的培養(yǎng)基能夠大大降低γ?氨基丁酸生產(chǎn)成本，同時(shí)顯著提高γ?氨基丁酸的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體地涉及一種新型短乳桿菌菌株及其培養(yǎng)方法和用途。

背景技術(shù)

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一種天然存在的四碳非蛋白質(zhì)氨基酸，對(duì)中樞神經(jīng)性疾病、高血壓、癌癥、糖尿病、人體免疫力等都具有調(diào)節(jié)作用。除植物富集外，食品級(jí)GABA主要通過(guò)微生物谷氨酸脫羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)作用底物谷氨酸生產(chǎn)。乳酸菌普遍被認(rèn)為安全無(wú)毒，且對(duì)人體具有較好的益生效果，利用乳酸菌發(fā)酵生產(chǎn)GABA是一種比較安全理想的生產(chǎn)方式，具有成本低、含量高及安全可用于食品的優(yōu)點(diǎn)。

利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)γ-氨基丁酸是一種高效的方法。目前已公開了多種用于發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸的細(xì)菌。例如CN106479932A即公開了一種產(chǎn)γ-氨基丁酸的戊糖乳桿菌。另外，還公開了多種用于發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸的短乳桿菌。例如，CN103966139A公開了四川泡菜中一種高產(chǎn)γ-氨基丁酸的短乳桿菌。該菌分離于四川泡菜，具有在含谷氨酸鈉的培養(yǎng)基中產(chǎn)生γ-氨基丁酸的能力。但該菌株利用糙米粉為培養(yǎng)基，雖然降低了成本，但是其產(chǎn)量仍達(dá)不到高產(chǎn)的要求。再例如，CN101333508A公開了一種高產(chǎn)γ-氨基丁酸的短乳桿菌，其培養(yǎng)基為MRSG液體培養(yǎng)基，于25-30℃培養(yǎng)60-90h，發(fā)酵液中的γ-氨基丁酸達(dá)到50-145mM。另外，CN1673351A公開了一種產(chǎn)γ-氨基丁酸的短乳桿菌，其在MRS發(fā)酵培養(yǎng)基中的產(chǎn)量為2g/L，在GYP發(fā)酵培養(yǎng)基中的產(chǎn)量為4g/L。

微生物培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基的選擇要考慮生產(chǎn)成本、細(xì)胞生產(chǎn)效率和易收獲性。綜上所述，目前仍需要以更低成本高產(chǎn)γ-氨基丁酸的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的至少部分技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種短乳桿菌菌株及其培養(yǎng)方法和用途。具體地，本發(fā)明包括以下內(nèi)容。

本發(fā)明的第一方面，提供一種短乳桿菌菌株，其為分離自蘿卜泡菜的革蘭氏陽(yáng)性、過(guò)氧化氫酶陰性，且形狀為短桿狀的短乳桿菌PL6-1，其中包含耐熱性谷氨酸脫羧酶。

根據(jù)本發(fā)明的短乳桿菌菌株，優(yōu)選地，所述耐熱性是指在pH值4.5的0.2mol/L吡啶-HCl緩沖液，50-90℃溫度條件下保溫處理后，谷氨酸脫羧酶具有酶活性。

根據(jù)本發(fā)明的短乳桿菌菌株，優(yōu)選地，所述菌株于2020年5月22日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，保藏號(hào)為：CGMCC No.19868。

本發(fā)明的第二方面，提供一種用于培養(yǎng)含有耐熱性谷氨酸脫羧酶的短乳桿菌的方法，其包括在適于菌株生長(zhǎng)的環(huán)境下使含有耐熱性谷氨酸脫羧酶的短乳桿菌在包含白菜提取液、葡萄糖、酵母提取液和金屬鹽的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)或增殖的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的用于培養(yǎng)含有耐熱性谷氨酸脫羧酶的短乳桿菌的方法，優(yōu)選地，所述培養(yǎng)基中包含20-35重量份白菜提取液、2-6重量份葡萄糖、0.2-4.5重量份酵母提取液和0.3-2.2重量份金屬鹽。

根據(jù)本發(fā)明的用于培養(yǎng)含有耐熱性谷氨酸脫羧酶的短乳桿菌的方法，優(yōu)選地，所述金屬鹽包括乙酸鈉、檸檬酸鈉、硫酸銨、硫酸鎂和硫酸錳。

根據(jù)本發(fā)明的用于培養(yǎng)含有耐熱性谷氨酸脫羧酶的短乳桿菌的方法，優(yōu)選地，所述白菜提取液為白菜廢棄物提取液。