[發明專利]一株在低糖環境下生產透明質酸的馬鏈球菌獸疫亞種及其應用

有效

• 申請號: 202210418689.4
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114806938B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 王騰飛;陶澤坤;袁海波;劉洪玲;黃迪;蔣藝
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N13/00;C12P19/26;C12R1/46
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱洪菊

本發明主要涉及一株在低糖環境下生產透明質酸的馬鏈球菌獸疫亞種及其應用，屬于生物多糖生產技術領域。本發明篩選到的馬鏈球菌獸疫亞種WTF101，于2022年1月10日保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏地址：湖北省武漢市武昌區八一路299號，保藏編號為CCTCC?NO：M?2022051。本發明的馬鏈球菌獸疫亞種WTF101結合分批補料發酵技術，通過優化發酵培養基，平衡菌種生長與代謝之間的關系，最終在總糖含量為7.2％的條件下，透明質酸產量可達12.2g/L，發酵液的粘度可達74000mPa·s，原料與產物之間的轉化效率可達16.9％，大大提高了透明質酸的生產效率，節約生產成本。

技術領域

本發明屬于生物多糖生產技術領域，主要涉及一株在低糖環境下生產透明質酸的馬鏈球菌獸疫亞種及其應用。

背景技術

透明質酸由雙糖單位D-葡萄糖醛酸和N-乙酰葡糖胺重復交替連接而成，是一種高分子量酸性粘多糖，由于存在的大量羧基末端鏈，而羧基易解離一個氫離子使透明質酸雙糖單位呈現負電進而使透明質酸多糖具有非常強的親水性。正由于該特性，透明質酸已經被開發應用于化妝品保濕、膝關節注射、整容手術、口服藥品等多個領域。

目前透明質酸的生產方法主要包括動物組織提取、微生物發酵和化學合成三種方法，其中透明質酸組織提取法雖然簡單快捷，但面臨原料有限和產量低的嚴重弊端，難以大量生產。而化學合成法雖然解決了成本高的問題，但也會具有合成透明質酸產品不純的嚴重問題。伴隨著透明質酸應用范圍的逐步擴大，市場上對透明質酸的需求量也越來越大，微生物發酵法生產具有發酵周期短、產率高、安全性高等優點而逐漸成為透明質酸生產的主流。中國專利文獻CN104059865A(申請號201410257052.7)以獸疫鏈球菌AWA008(CGMCCNO.9111)為透明質酸發酵菌株，經種子液培養、菌種擴培、發酵、提純生產透明質酸，種子液培養、菌種擴培和發酵的培養液包括葡萄糖3-5％、酵母粉1.5-2％、七水硫酸鎂1-2％、四水硫酸錳0.01-0.1％、磷酸二氫鉀0.1-0.5％、磷酸氫二鈉0.5-0.8％、碳酸鈣0.1-1％、氯化鋅0.05-0.1％，余量為水，透明質酸產量可達7-9g/L；中國專利文獻CN106834387A(申請號201710074784.6)以獸疫鏈球菌為發酵菌株，先接種至固體培養基活化，再接種至種子培養基培養，最后接種至發酵培養液中，其中發酵培養液中葡萄糖濃度50-100g/L、酵母粉濃度5-10g/L、蛋白胨濃度10-20g/L、硫酸鎂濃度0.5-2g/L、硫酸二氫鉀濃度0.5-2g/L、谷氨酸鈉濃度10-20g/L、微量元素濃度0.5-10mL/L，微量元素中氯化鈣濃度0.5-5g/L、硫酸鎂濃度1-20g/L、硫酸亞鐵濃度0.2-2g/L、硫酸錳濃度0.2-2g/L、乙二胺四乙酸二鈉濃度1-50g/L，所得發酵液中玻尿酸產量可達12g/L；中國專利文獻CN109161571A(申請號201811190519.5)使用獸疫鏈球菌H23進行發酵，用于生產透明質酸鈉的培養基每100kg包括以下組分：白砂糖28-35kg，酵母浸粉8-12kg，七水硫酸鎂0.8-1.1kg，二水磷酸二氫鈉1.2-1.4kg，硫酸鉀0.5-1.0kg，L-精氨酸15-25kg，消泡劑15-30mL，用水補至100kg，透明質酸鈉的產量可達到7.5-8.5g/L。當今，國內外透明質酸的發酵生產菌株主要以獸疫鏈球菌為主，而大多數文獻報道的獸疫鏈球菌透明質酸產量較低或發酵培養基含糖量較高，獸疫鏈球菌透明質酸的產量和發酵條件還有待進一步提高和優化。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一株在低糖環境下生產透明質酸的馬鏈球菌獸疫亞種及其應用。本發明提供了一株適合低糖生長的馬鏈球菌獸疫亞種WTF101，在低糖條件下高產透明質酸，透明質酸產量可達12.2g/L，生產過程易于控制，發酵周期短，成本低，適合透明質酸規模化生產。

本發明的技術方案如下：