[發明專利]地衣芽孢桿菌及其應用、γ-聚谷氨酸的制備方法

在審

• 申請號: 202310187309.5
• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN116463243A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 周立華;楊娜;孫杉杉;王東;明艷超;徐志文
• 申請（專利權）人: 領先生物農業股份有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/02;C12R1/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發明涉及微生物及其發酵技術領域，具體而言，涉及地衣芽孢桿菌及其應用、γ?聚谷氨酸的制備方法。該地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?NO.26189，保藏日期為2022年12月14日。該地衣芽孢桿菌具有產γ?聚谷氨酸的特性。

技術領域

本發明涉及微生物及其發酵技術領域，具體而言，涉及地衣芽孢桿菌及其應用、γ-聚谷氨酸的制備方法。

背景技術

γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic?acid，γ-PGA)是由谷氨酸單體通過α-氨基和γ-羧基脫水縮合而成的一種新型生物高分子聚合物，是芽孢桿菌屬微生物的次級代謝產物，最早在炭疽芽孢桿菌中發現，γ-聚谷氨酸在水溶性、吸附性與生物可降解性方面表現出優異的性能，是一種優良的環保型高分子材料，在環境保護、沙漠治理、農業、醫藥、化妝品、食品等領域具有很大的商業價值與社會價值。

隨著研究的深入，液體發酵成為了γ-聚谷氨酸的主要生產方式，然而其發酵液隨著產量的增加而逐漸變得粘稠，粘稠的發酵環境又直接導致發酵液中的溶氧含量急劇下降，溶氧急劇下降又大大的影響聚谷氨酸的生成量，而發酵所使用的菌株基本全為嚴格好氧菌，最終形成惡性循環，導致產量不能達到很高的水平，這也成為了行業的瓶頸。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的一個方面，涉及地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?NO.26189，保藏日期為2022年12月14日。

該株地衣芽孢桿菌具有產γ-聚谷氨酸的特性。

本發明的另一個方面，還涉及微生物菌劑，包括所述的地衣芽孢桿菌及其代謝產物。

所述微生物菌劑具有高含量的γ-聚谷氨酸。

本發明的另一個方面，還涉及一種γ-聚谷氨酸的制備方法，包括以下步驟：

將所述的地衣芽孢桿菌接種至發酵培養基中進行第一階段發酵；向所述第一階段發酵的發酵體系中加入空氣包裹劑后進行第二階段發酵；向所述第二階段發酵的發酵體系中加入所述空氣包裹劑和補料培養基后進行第三階段發酵；

其中，所述空氣包裹劑包括：卵磷脂、椰油基葡糖苷、大豆油和石蠟油。

所述γ-聚谷氨酸的制備方法，該方法利用地衣芽孢桿菌結合特定的發酵方案制備γ-聚谷氨酸，在發酵過程通過添加空氣包裹劑后，使發酵體系中形成大量的小氣泡，大大地增加了空氣與發酵液的接觸面積，保證發酵的中后期發酵體系中具有較高水平的溶氧量，最終使γ-聚谷氨酸的產量大大提升，制備得到的γ-聚谷氨酸具有產量高和分子量穩定的特點。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

(1)本發明提供的地衣芽孢桿菌(Bacillus?licheniformis)，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?NO.26189，該地衣芽孢桿菌具有產γ-聚谷氨酸的特性。

(2)本發明提供的微生物菌劑，包含γ-聚谷氨酸，并且具有γ-聚谷氨酸含量高的特點。

(3)本發明提供的γ-聚谷氨酸的制備方法，該方法利用地衣芽孢桿菌結合特定的發酵方案制備γ-聚谷氨酸，在發酵過程通過添加空氣包裹劑保證發酵的中后期，使發酵體系中形成大量的小氣泡，大大地增加了空氣與發酵液的接觸面積，保證發酵的中后期發酵體系中具有較高水平的溶氧量，最終使γ-聚谷氨酸的產量大大提升，制備得到的γ-聚谷氨酸具有產量高和分子量穩定的特點。

附圖說明