[發明專利]短乳桿菌菌株及其培養方法和用途

有效

• 申請號: 202110406613.5
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN113061553B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李華敏;劉文麗;孫舒揚;任向亮
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/00;A23L19/20;A23L29/00;A23L2/54;C12R1/24
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 高元吉

本發明公開一種短乳桿菌菌株及其培養方法和用途，該短乳桿菌菌株為分離自蘿卜泡菜的革蘭氏陽性、過氧化氫酶陰性，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，本發明基于該菌株開發了用于提高其發酵性能的白菜提取液培養基及生產γ?氨基丁酸的方法。該白菜提取液培養基包含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。本發明的培養基能夠大大降低γ?氨基丁酸生產成本，同時顯著提高γ?氨基丁酸的產量和轉化率。

本申請是申請日為2020年7月17日，申請號為CN202010691133.3，發明名稱為短乳桿菌菌株及其培養方法和用途的分案申請。

技術領域

本發明涉及微生物發酵領域，具體地涉及一種新型短乳桿菌菌株及其培養方法和用途。

背景技術

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一種天然存在的四碳非蛋白質氨基酸，對中樞神經性疾病、高血壓、癌癥、糖尿病、人體免疫力等都具有調節作用。除植物富集外，食品級GABA主要通過微生物谷氨酸脫羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)作用底物谷氨酸生產。乳酸菌普遍被認為安全無毒，且對人體具有較好的益生效果，利用乳酸菌發酵生產GABA是一種比較安全理想的生產方式，具有成本低、含量高及安全可用于食品的優點。

利用微生物發酵來生產γ-氨基丁酸是一種高效的方法。目前已公開了多種用于發酵生產γ-氨基丁酸的細菌。例如CN106479932A即公開了一種產γ-氨基丁酸的戊糖乳桿菌。另外，還公開了多種用于發酵生產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基中產生γ-氨基丁酸的能力。但該菌株利用糙米粉為培養基，雖然降低了成本，但是其產量仍達不到高產的要求。再例如，CN101333508A公開了一種高產γ-氨基丁酸的短乳桿菌，其培養基為MRSG液體培養基，于25-30℃培養60-90h，發酵液中的γ-氨基丁酸達到50-145mM。另外，CN1673351A公開了一種產γ-氨基丁酸的短乳桿菌，其在MRS發酵培養基中的產量為2g/L，在GYP發酵培養基中的產量為4g/L。

微生物培養時，培養基的選擇要考慮生產成本、細胞生產效率和易收獲性。綜上所述，目前仍需要以更低成本高產γ-氨基丁酸的技術。

發明內容

為解決現有技術中的至少部分技術問題，本發明提供一種短乳桿菌菌株及其培養方法和用途。具體地，本發明包括以下內容。

本發明的第一方面，提供一種短乳桿菌菌株，其為分離自蘿卜泡菜的革蘭氏陽性、過氧化氫酶陰性，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。

根據本發明的短乳桿菌菌株，優選地，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。

根據本發明的短乳桿菌菌株，優選地，所述菌株于2020年5月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為：CGMCCNo.19868。

本發明的第二方面，提供一種用于培養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的環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基中生長或增殖的步驟。

根據本發明的用于培養含有耐熱性谷氨酸脫羧酶的短乳桿菌的方法，優選地，所述培養基中包含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。

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