一株产苹果酸的米曲霉菌株的筛选及其应用
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2022-06-26 22:06:56
本发明公开了一株产苹果酸的米曲霉菌株的筛选及其应用,属于微生物技术领域。使用ARTP、60Coγ、NTG迭代复合诱变的方式,筛选得到了一株苹果酸高产菌株,命名为FMME S 38。在摇瓶优化条件下,苹果酸产量可达到140g/L及以上,在30L发酵罐苹果酸产量可达到191.5g/L,且具备良好的遗传稳定性,适用于工业化生产。
为进一步提高苹果酸的产量,本申请通过ARTP、NTG、60Coγ射线迭代复合诱变,筛选获得一株高苹果酸的米曲霉,并将其应用于苹果酸的发酵中,以使得苹果酸的产量得到更大的提高。
本发明提供了一株米曲霉(Aspergillusoryzae),为菌株FMME-S-38,已于2020年7月7日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M 2020294,保藏地址为中国.武汉.武汉大学。
本发明提供了一种微生物菌剂,所述菌剂中含有所述菌株FMME-S-38。
在本发明的一种实施方式中,将菌株FMME-S-38接种于PDA平板中,28~35℃下培养65~75h,待菌株FMME-S-38的孢子浓度达到107cfu/mL以上时加入缓冲液(生理盐水或pH值为7的0.2M磷酸盐缓冲液)冲洗米曲霉孢子得到孢子悬液,在无菌环境下加入保护剂,得到微生物菌剂。
在本发明的一种实施方式中,所述保护剂为15g/100mL的葡萄糖溶液。
本发明提供了一种生产苹果酸的方法,以所述菌株FMME-S-38为发酵菌株,或添加所述微生物菌剂。
在本发明的一种实施方式中,所述菌株FMME-S-38在单位体积mL或单位质量g的发酵体系中孢子个数处于105~107数量级。
在本发明的一种实施方式中,发酵体系中的氮源可以为胰蛋白胨,所述胰蛋白胨的初始浓度为6~6.5g/L。
在本发明的一种实施方式中,在发酵第18~24小时补加氮源。
在本发明的一种实施方式中,补加的氮源为胰蛋白胨,所述胰蛋白胨在体系中的浓度为2~3g/L。
苹果酸(malate),分子式为C4H6O5,又名2-羟基丁二酸,其粉末呈白色结晶状,苹果酸是一种非常重要的四碳平台化合物,与琥珀酸、富马酸一起被美国能源部列为四碳1,4-二羧酸组中最有潜力的生物基大宗化学品。由于苹果酸分子结构式中有一个手性碳原子,所以在自然界中存在三种形式:D型、L型、DL型,其中L-苹果酸是TCA循环中的中间产物,在细胞质中的NADH通过苹果酸-天冬氨酸途径穿梭进入线粒体的过程中起到十分关键的作用。苹果酸具有令人愉悦的香味,在食品工业中主要用作酸味剂,据报道,世界上每年的苹果酸需求量超过了20万吨。使用化学法合成DL-苹果酸的技术从六十年代被发明以来一直沿用至今。生物法生产L-苹果酸拥有低污染、低能耗、低成本与可持续发展等优点,已经发展成为合成L-苹果酸的主流方法,其中包括酶催化法和微生物发酵法。酶催化法已经应用于L-苹果酸的工业生产,而微生物发酵法生产苹果酸的水平需得到进一步提高。
江南大学(Jiangnan University),坐落于无锡市,是中华人民共和国教育部直属高校,国家“双一流”建设高校, “211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校,入选国家“111计划”、卓越农林人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目,是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地。
本发明以Aspergillus oryzaeNRRL3488为出发菌株,通过ARTP、NTG、60Coγ射线迭代复合诱变,筛选获得一株高苹果酸的米曲霉,命名为FMME-S-38。在摇瓶优化条件下,苹果酸产量可达到140g/L及以上,在30L发酵罐苹果酸产量可达到191.5g/L,且具备良好的遗传稳定性,适用于工业化生产。
生物材料保藏
本发明所提供的菌株FMME-S-38,分类命名为Aspergillus oryzaeFMME-S-38,已于2020年7月7日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M 2020294,保藏地址为中国.武汉.武汉大学。
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