[發明專利]茅臺土壤芽孢桿菌菌株及其用途

在審

• 申請號: 202211238760.7
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115927080A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陸震鳴;許正宏;沈才洪;王松濤;梁源;劉文虎;張曉娟;柴麗娟;史勁松
• 申請（專利權）人: 瀘州品創科技有限公司;江南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P17/12;C12G3/02;C12R1/01
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許澤偉

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及同時生產2,3,5,6?四甲基吡嗪和2,5?二甲基吡嗪的茅臺土壤芽孢桿菌(Solibacillus?maotaii)菌株及其用途。現有公開的菌種生產2,3,5,6?四甲基吡嗪的產量都不高，導致生產成本較高，生產效率低下的問題。且未見報道能夠同時產2,3,5,6?四甲基吡嗪和2,5?二甲基吡嗪的茅臺土壤芽孢桿菌。本發明提供了同時產2,3,5,6?四甲基吡嗪和2,5?二甲基吡嗪的茅臺土壤芽孢桿菌菌株，其保藏編號為CGMCC?NO.25212。該菌株在白酒釀造、大曲發酵中具有廣泛的應用。

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及同時生產2,3,5,6-四甲基吡嗪和2,5-二甲基吡嗪的茅臺土壤芽孢桿菌(Solibacillus?maotaii)菌株及其用途。

背景技術

2,3,5,6-四甲基吡嗪(2,3,5,6-tetramethylpyrazine)是雜環含氮化合物，廣泛存在于發酵食品中，具有烘烤、可可、咖啡的香氣，常用于烘烤食品、冷飲、乳制品、卷煙等香精香料的調配。在中國白酒尤其是醬香型白酒中也檢測到了大量的2,3,5,6-四甲基吡嗪和其他吡嗪類物質，它們被認為對醬香型白酒的風味起到了重要的貢獻。同時，2,3,5,6-四甲基吡嗪還是一種活性生物堿，是中藥材川芎的主要活性成分，已經被證實有治療和預防心腦血管、呼吸系統和神經系統疾病的藥理作用，廣泛用于相關疾病的治療。

2,3,5,6-四甲基吡嗪主要有直接從植物中提取、化學合成法和生物合成法三種。其中，直接從植物中提取的方法效率較低，中藥材川芎根莖中的2,3,5,6-四甲基吡嗪含量只有0.075％，且原料也難以大規模供應；化學合成法所用到的反應過程需要劇烈的反應條件，對機械設備的要求較高；生物合成法主要指微生物工程技術，利用菌種篩選誘變技術和發酵工程技術等來生產2,3,5,6-四甲基吡嗪，具有綠色天然、成本低、條件溫和等特點。

生物合成法生產2,3,5,6-四甲基吡嗪的研究現狀如下。1962年，日本kosuge等人(Kosuge?T,Kamiya?H.Discovery?of?a?pyrazine?in?a?natural?product:tetramethylpyrazine?from?cultures?of?a?strain?of?Bacillus?subtilis[J].Nature,1962,193(4817):776.)就首次發現枯草芽孢桿菌(Bacillus?subtilis)有發酵產生2,3,5,6-四甲基吡嗪的能力。1971年日本學者嘗試用納豆芽孢桿菌(Bacillus?natto)提升日本納豆的風味品質，但固體發酵在當時的研究還不充分，所得香料產量有限。1998年法國Besson等人(Besson?I,Creuly?C,Gross?JB,et?al.Pyrazine?production?by?Bacillussubtilis?in?solid-state?fermentation?on?soybeans[J].Appl?MicrobiolBiotechnol,1997,47(5):489-495.)在大豆培養基上進行了固體發酵實驗，得到了22μg/kg的2,3,5,6-四甲基吡嗪產量。

同時，2,5-二甲基吡嗪也是白酒尤其是醬香型白酒中重要的香氣成分，可用于奶油型香精的調香，也可用以調制咖啡、可可、巧克力、花生、芝麻油等香型的香精。

如何生產高質量的大曲是各個酒企的重點工作之一。強化大曲技術是有效提高大曲發酵質量的手段。該技術是運用現代微生物技術來分離和培育大曲功能菌株，在大曲制作過程中通過一定方法將功能菌人工接種與自然富集微生物相結合，能夠提高功能微生物的生態占位，有利于發揮其代謝功能，從而有效提升大曲風味和性能。