[發(fā)明專(zhuān)利]一株產(chǎn)2-苯乙醇菌株及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011271682.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112442452A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 信豐學(xué);姜岷;嚴(yán)偉;章文明;錢(qián)秀娟;周杰;董維亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12N1/16
• 分類(lèi)號(hào): C12N1/16;C12P7/22;C12R1/645
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 徐蓓;尹妍

本發(fā)明涉及一株產(chǎn)2?苯乙醇菌株及其應(yīng)用，所述產(chǎn)2?苯乙醇菌株分類(lèi)命名為季也蒙畢赤酵母（Meyerozyma guilliermondii）YLG18，保藏號(hào)為CCTCC NO：M 2020638。本發(fā)明通過(guò)利用含有高濃度醇類(lèi)抑制物的平板和搖瓶發(fā)酵篩選，得到的篩選菌株以葡萄糖作為碳源，經(jīng)過(guò)發(fā)酵條件優(yōu)化以及發(fā)酵罐放大發(fā)酵實(shí)驗(yàn)最終可以產(chǎn)生2?苯乙醇3.21 g/L。其抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)物產(chǎn)量高、重復(fù)性好，是一種適合利用L?苯丙氨酸發(fā)酵產(chǎn)2?苯乙醇的優(yōu)良菌種。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株產(chǎn)2-苯乙醇菌株及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

2-苯乙醇是一種具有玫瑰氣味的芳香醇，天然存在于玫瑰和百合等多種植物的精油中。現(xiàn)如今在國(guó)內(nèi)外，2-苯乙醇已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品、煙草和日化用品等產(chǎn)業(yè)中。 以其為原料可以合成許多應(yīng)用價(jià)值很高的衍生物，例如，苯乙醇的酯類(lèi)衍生物—乙酸苯乙酯，是一種重要的芳香物質(zhì)，香氣似玫瑰而帶有蜜甜，可以用作日化香精和食用香精。全球2-苯乙醇的年產(chǎn)量近萬(wàn)噸，除了很少一部分是從天然的玫瑰花中提取之外，大部分采用廉價(jià)的化工原料苯或苯乙烯通過(guò)化學(xué)途徑合成的，即苯-環(huán)氧乙烷合成法和氧化苯乙烯加氫法。但化學(xué)合成所使用的原料很多屬于致癌物質(zhì)，對(duì)人體健康和環(huán)境都有巨大危害。此外，化學(xué)合成的苯乙醇中常含有一些難以除去的副產(chǎn)物，例如，聯(lián)二苯、β-氯代乙苯、氯乙醇等具有不良?xì)馕叮瑖?yán)重影響了2-苯乙醇的產(chǎn)品質(zhì)量，難以達(dá)到食用和日用香料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

從上世紀(jì)末開(kāi)始，隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的提高和對(duì)健康的關(guān)注，消費(fèi)者越來(lái)越注重食品、日用品等的安全性，更崇尚“綠色”和“天然”，食品、化妝品等生產(chǎn)也越來(lái)越傾向于使用天然的添加劑。所謂“天然”，即此物質(zhì)必須來(lái)源于自然，在美國(guó)和歐洲，能被標(biāo)記為“天然”的調(diào)味劑和芳香劑必須是采用物理方法從天然材料中提取和酶催化或微生物發(fā)酵法生產(chǎn)，其售價(jià)也更昂貴。

天然2-苯乙醇雖然存在于很多花和植物的精煉油中如茉莉、水仙、百合等, 但多數(shù)情況下濃度太低，無(wú)法提取。唯一例外的是玫瑰精油，然而，玫瑰花每年只開(kāi)一次，從玫瑰中提取天然2-苯乙醇的生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本昂貴，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要。微生物具有體積小、繁殖快、吸收多、轉(zhuǎn)化快、適應(yīng)強(qiáng)等特點(diǎn),采用微生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)天然的2-苯乙醇保留了產(chǎn)品的單純、天然的特點(diǎn)，又具有成本低、周期短、效率高等優(yōu)點(diǎn), 且產(chǎn)品的質(zhì)量符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 研究表明，酵母細(xì)胞具有從頭合成2-苯乙醇的代謝途徑，也可通過(guò)氨基酸分解代謝途徑將L-苯丙氨酸直接轉(zhuǎn)化為2-苯乙醇。 1907年艾利希在酵母培養(yǎng)物中添加L-苯丙氨酸使2-苯乙醇的產(chǎn)量得到大幅提高，給利用酵母菌生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)天然2-苯乙醇的產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)了希望。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，健康天然的生活理念已經(jīng)深入人心，人們很早就開(kāi)始重視天然物質(zhì)的生物合成，對(duì)于2-苯乙醇生物合成的研究較早，目前已達(dá)到較高水平。我國(guó)雖然已有很多關(guān)于L-苯丙氨酸生物合成的研究報(bào)告，但對(duì)于2-苯乙醇生物合成的研究尚處于起步階段，有關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道也甚少，這與國(guó)外差距甚遠(yuǎn)。

和許多醇類(lèi)物質(zhì)一樣，高濃度的2-苯乙醇對(duì)微生物有一定的毒性，濃度介于2～3g/L 的2-苯乙醇能完全抑制多種細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)，因而已經(jīng)作為殺菌劑在醫(yī)藥行業(yè)中應(yīng)用。此外，酵母在發(fā)酵過(guò)程中除生產(chǎn)2-苯乙醇外也會(huì)產(chǎn)生大量乙醇，乙醇和2-苯乙醇聯(lián)合作用產(chǎn)生的毒性比它們各自產(chǎn)生的毒性作用累加還要高，這是微生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)2-苯乙醇工藝中產(chǎn)物濃度低的主要原因，也是生物法生產(chǎn)天然2-苯乙醇的瓶頸。

因此，在要達(dá)到高產(chǎn)量生產(chǎn)2-苯乙醇的工藝過(guò)程中，必須考慮2-苯乙醇和乙醇對(duì)酵母的毒性問(wèn)題, 而具有高抗逆性的優(yōu)良底盤(pán)細(xì)胞的篩選是提高2-苯乙醇產(chǎn)量的關(guān)鍵手段之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一株具有高抗逆性的季也蒙畢赤酵母，其對(duì)2-苯乙醇的耐受性高，且發(fā)酵的最終產(chǎn)物的產(chǎn)量也得到了明顯的提高。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：