[發(fā)明專利]一種芽孢桿菌及其制備依克多因的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210828214.2
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN116333906B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝小保;楊平;彭如群;李彩玲;袁英姿
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院微生物研究所（廣東省微生物分析檢測中心）
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P17/12;G01N30/02;G01N30/06;G01N30/54;G01N30/72;C12R1/07
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 陳潔娣;劉明星

本發(fā)明公開了一種芽孢桿菌及其制備依克多因的方法。本發(fā)明首先從湖南辣蓼草根部分離到一株具有依克多因分泌特性的菌株，然后經(jīng)鑒定為芽孢桿菌Bacillus?atrophaeus?QYJ37，該菌株的保藏編號為GDMCC?No:62486。上述菌株QYJ37在37℃下無鹽度和有氧發(fā)酵培養(yǎng)，產(chǎn)生依克多因，發(fā)酵產(chǎn)量為7.348g/L。利用該菌株制備依克多因，工藝簡單，原料廉價，綠色環(huán)保，具有潛在的工業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種芽孢桿菌及其制備依克多因的方法。

背景技術(shù)

依克多因，化學(xué)名稱為(S)-2-甲基-3,4,5,6-四氫嘧啶-4-羧酸，簡稱四氫嘧啶，CAS號為96702-03-3，分子式為C₆H₁₀N₂O₂，分子量為142.1，是一種環(huán)狀氨基酸。依克多因可作為保濕劑，既可以防止皮膚干燥和衰老，又能減少紫外線對皮膚的傷害。因此，依克多因廣泛應(yīng)用于抗皺類、緊致類、修護(hù)類、抗衰老類護(hù)膚品。

目前，依克多因是通過細(xì)菌擠奶的方法來獲得。細(xì)菌擠奶是通過反復(fù)的高滲和低滲來刺激生產(chǎn)菌，使依克多因在細(xì)胞內(nèi)積累而最終向培養(yǎng)基中排出的工藝。因?yàn)橐揽硕嘁虻暮铣墒艿綕B透壓的調(diào)控，目前四氫嘧啶的高產(chǎn)普遍依賴于高的鹽濃度。但在發(fā)酵過程中使用高鹽度培養(yǎng)基不僅對發(fā)酵罐系統(tǒng)的設(shè)備成本、設(shè)計(jì)和耐用性產(chǎn)生了明顯的限制，同時高鹽廢水處理的壓力巨大。另外，該過程還涉及復(fù)雜的過程操作策略，從而增加生產(chǎn)成本。另外，非常高的細(xì)胞外鹽濃度也會給細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和蛋白的結(jié)構(gòu)功能帶來巨大負(fù)面影響，對細(xì)胞生長及功能產(chǎn)生不利影響。

為了消除高鹽度發(fā)酵的問題，尋找一些降低鹽度或無鹽度要求的發(fā)酵菌種來生產(chǎn)依克多因，既可以降低生產(chǎn)成本、簡化工藝，又可以減少廢水處理難度、綠色環(huán)保，具有重要的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的是提供一株芽孢桿菌Bacillus?atrophaeus?QYJ37。該菌株于2022年5月19保藏于廣東省微生物菌種保藏中心(GDMCC)，地址：廣東省廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓，郵編：510070，保藏編號為：GDMCC?No：62486。該菌株在無鹽度和有氧發(fā)酵下可產(chǎn)生依克多因，其制備工藝簡單，原料廉價。

本發(fā)明從湖南辣蓼草根部分離到一株生長速度快、具有依克多因分泌特性的菌株Bacillus?atrophaeus?QYJ37。該菌株的菌落特征如圖1所示，菌落近圓形但邊緣凹凸不平，不透明，菌苔隆起、表面褶皺狀、表面不粘稠似果凍，經(jīng)24小時培養(yǎng)，菌落直徑達(dá)10-15mm。16S?rRNA序列如SEQ?ID?NO.1所示。芽孢桿菌Bacillus?atrophaeus?QYJ37的顯微鏡照片如圖2所示，革蘭氏染色為陽性，短桿狀，孢子位于細(xì)胞中央，有氧生長。

本發(fā)明的第二個目的是提供所述的芽孢桿菌Bacillus?atrophaeus?QYJ37在制備依克多因中的應(yīng)用。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種制備依克多因的方法，該制備方法采用所述的芽孢桿菌Bacillus?atrophaeus?QYJ37進(jìn)行發(fā)酵，包括以下步驟：

(1)種子液培養(yǎng)：將所述的芽孢桿菌Bacillus?atrophaeus?QYJ37菌株接種于種子培養(yǎng)基中搖床培養(yǎng)16～24h，得到種子液；

(2)有氧發(fā)酵：將種子液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)24～48h，得到含依克多因的發(fā)酵液。

優(yōu)選的，所述的種子培養(yǎng)基或發(fā)酵培養(yǎng)基的組分及含量為：牛肉浸出粉2g/L、可溶性淀粉1.5g/L、酪蛋白酸水解物17.5g/L，溶劑為水。

優(yōu)選的，所述接種的接種量為以體積比1～5％。

優(yōu)選的，所述培養(yǎng)的培養(yǎng)溫度為37℃。

本發(fā)明的第四個目的是提供所述的制備方法在生產(chǎn)依克多因中的應(yīng)用。