[發明專利]一種馴化米根霉的方法及生產乳酸的方法

有效

• 申請號: 202011401137.X
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112501107B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 尹豐偉;孫小龍;付永前;鄭偉龍;羅希;張瑩瑩;尹龍飛;賈強;孔鈺婷
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C12N1/36
• 分類號: C12N1/36;C12N1/38;C12P7/56;C12R1/845
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 周春雨

本發明涉及微生物發酵，公開了一種馴化米根霉的方法及生產乳酸的方法。馴化米根霉的方法包括以下步驟：將所述米根霉利用含有乳酸根離子和/或銅離子的馴化培養基進行馴化。本發明還提供了上述馴化米根霉的方法得到的米根霉馴化菌株在生產乳酸中的應用。本發明還提供了一種生產乳酸的方法，包括以下步驟：將根據上述的方法馴化得到的米根霉馴化菌株進行發酵。本發明實現米根霉高產乳酸的定向馴化改造，具有很強的目標性，馴化方法簡便、效率高，獲得的米根霉馴化菌株遺傳穩定性強、菌株生長速度快、乳酸產量高。

技術領域

本發明涉及微生物發酵，具體地，涉及一種馴化米根霉的方法及生產乳酸的方法。

背景技術

乳酸(Lactic acid)是一種常見的羧酸，可以作為抑菌劑、增味劑、pH調節劑等，此外，由乳酸合成的聚乳酸材料具有可生物降解性，能夠應用于生產醫用縫合線、食品包裝材料等。生物可降解聚乳酸材料具有替代石油基塑料產品的潛能，是當前材料研究的熱點。目前，90％以上的乳酸是通過微生物發酵生產的，而米根霉是生物法合成乳酸的一種常用菌株。

目前，關于米根霉發酵生產乳酸技術多集中在菌株的選育、菌體形態的控制、培養基或培養條件的控制這三個方面。乳酸作為米根霉的發酵產品，米根霉菌種的性能對發酵結果的影響重大，傳統的通過優化培養基配方和發酵調控設計以提高米根霉的發酵性能，不僅操作復雜，而且容易受菌種活力的影響，造成發酵結果不穩定、乳酸含量不高等，此外，菌種的傳統誘變篩選方法工作量大、篩選工作盲目，篩得的菌種往往達不到預期的效果、遺傳穩定性差。因此，新的菌種選育方法對提高米根霉的乳酸產量具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中米根霉菌種的選育過程存在盲目性、所選育的菌種穩定性低的問題，提供一種馴化米根霉的方法及生產乳酸的方法，該馴化方法能夠獲得高產乳酸的菌株，且穩定性高、發酵性能好。

本申請的發明人在利用米根霉發酵生產乳酸的研究過程中發現，在發酵培養基中添加一定濃度的銅離子時，能夠提高乳酸的產量與碳源消耗量的比值，這表明銅離子的添加能夠促進米根霉發酵過程中乳酸的生成量。

為了實現上述目的，同時基于上述發現，本發明第一方面提供一種馴化米根霉的方法，包括以下步驟：將所述米根霉利用含有乳酸根離子和/或銅離子的馴化培養基進行馴化。

優選地，所述乳酸根離子由水溶性乳酸鹽提供，所述銅離子由水溶性銅鹽提供；

優選地，所述水溶性乳酸鹽選自乳酸鈉、乳酸鋰、乳酸鈣和乳酸鎂中的至少一種；

所述水溶性銅鹽選自氯化銅、硫酸銅、醋酸銅和溴化銅中的至少一種。

優選地，所述馴化的過程包括：利用含有所述銅離子的固態馴化培養基和含有所述乳酸根離子的液態馴化培養基對所述米根霉進行交替馴化。

優選地，所述液態馴化培養基還含有碳源、氮源和無機鹽；所述固態馴化培養基為含有所述銅離子的PDA固態培養基；

優選地，所述碳源選自葡萄糖、糊精、小麥淀粉和蔗糖中的至少一種；

所述氮源選自蛋白胨、酵母粉、棉籽粉和豆粕中的至少一種；

所述無機鹽選自磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀和硫酸鎂中的至少一種。

優選地，所述液態馴化培養基中乳酸根離子的濃度為0.1-1mol/L、所述固態馴化培養基中銅離子的濃度為30-100μmol/L。

優選地，所述交替馴化過程中，所述固態馴化培養基中銅離子的濃度以每次5-15μmol/L的梯度進行遞增，所述液態馴化培養基中乳酸根離子的濃度以每次0.1-0.2mol/L的梯度進行遞增。