一株虾青素产生菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种副球菌Paracoccussp. SCU‑M53，其保藏编号为KCTC 42932。通过从蝗虫体表分离、筛选、生理生化鉴定等工作，确定该菌株为杆状（图1），革兰氏阴性菌，好氧，菌落颜色为橙红色。本发明专利技术的副球菌氧化酶和过氧化氢酶阳性，脲酶阴性，具有产吲哚能力，同时该菌株能产虾青素，具有碱性磷酸酶、酯酶 (C4)、脂肪酶 (C8)、白氨酸芳胺酶、胰凝乳蛋白酶和萘酚‑AS‑BI‑磷酸水解酶等酶活性，可广泛地应用于各类生物工程酶制剂的生产领域。附图是扫描电子显微镜50000倍下观察到的菌株SCU‑M53的形貌。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物及其应用领域，具体的说，本专利技术涉及一种能产虾青素的副球菌及其应用的

技术介绍
虾青素(astaxanthin)是自然界中抗氧化性最强的一种含酮基类胡萝卜素，其能有效清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积，从而保护皮肤健康，促进毛发生长，缓解运动疲劳，增强人体活力。同时还具有提高免疫力，抗肿瘤，预防心脑血管疾病，延缓衰老等保健功效。作为着色剂，将虾青素添加到果酱、饮料、腌制品及含脂质较多的水产品、肉制品等食品中，不仅能改善产品色泽，增强食用性，还能起到保鲜和防腐的作用。虾青素的来源途径主要有化学合成和生物提取两种。化学方法合成的虾青素不仅价格昂贵，而且由于产生的虾青素以游离态存在，导致其稳定性和抗氧化活性都比天然虾青素低，且生物对其吸收效果也较差，并且在体内无法转化为天然构型，使得其着色能力和生物效价更比同浓度的天然虾青素低的多。同时利用化学手段合成虾青素的过程中，产生的非天然副产物将降低其生物利用安全性。因此，开发生物来源的天然虾青素，成为当今研究的热点。现有资料表明，只有单细胞藻类、酵母菌和一些特殊类群的细菌才能产生虾青素。目前虾青素的主要生物来源是红发夫酵母(Phaffiarhodozyma)和雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)，但以此生产虾青素存在培养周期长、培养条件复杂、提取分离难度大、产量低等缺陷，且生产工艺达不到工业生产要求。针对上述问题，我们可以从以下几个方面去努力：(1)对已知的虾青素产生菌进行诱变筛选和发酵优化，建立高效产生菌的种子库，以期达到工业生产要求。(2)在识别微生物产虾青素的功能基因的基础上，对功能基因进行克隆与表达，构建工程菌、提高天然虾青素的产率。(3)开发和利用新型虾青素产生菌，并对该类特殊类群微生物的产生机理、代谢途径进行研究。
技术实现思路
针对国内外有关生物来源的天然虾青素研究现状，本专利技术提供一种新的虾青素产生菌。所述的产虾青素菌可利用dextrin、glycerol、L-arabinose、maltose、D-alanine、succinicacid，同时与该属其他菌株的16SrRNA基因序列的最高相似性94.44%至97.18%(EzTaxon)，这些特征明显区别于已公开报道的其他有效菌种。本专利技术提供一株副球菌Paracoccussp.SCU-M53。本专利技术通过以不同的温度、pH值、盐浓度和培养基为富集条件，从中华剑角蝗虫组织材料中取样，分离纯化得到多株菌，经过多级筛选确定了一株虾青素产生菌Paracoccussp.SCU-M53。该菌株已于申请日前保藏于布达佩斯条约微生物国际保藏单位：韩国典型菌种保藏中心（KCTC），保藏时间为2015年11月30日，保藏号是KCTC42932，KCTC地址为韩国大田市儒城区韩国生物科学和生物技术研究所，邮编是305-806。该菌为好氧菌，革兰氏阴性，细胞大小为0.4-0.6µm×0.7-1.7µm，菌落颜色为橙红色。氧化酶和过氧化氢酶阳性，脲酶阴性，能产生吲哚。细胞主要脂肪酸为C18:1ω7c，summedfeature7(C18:1ω7c/ω9t/ω12t)和C16:0，主要呼吸醌为Q10，主要极性脂为磷脂酰乙醇胺(PE)，可利用碳源淀粉、糊精、α-D-葡萄糖、吐温40、吐温80、D-果糖、麦芽糖、L-阿拉伯糖、β-羟基丁酸、α-酮戊二酸、D,L-乳酸、丙二酸、丙酸、琥珀酸、溴代琥珀酸、琥珀酰胺酸、D-丙氨酸、L-天门冬酰胺、L-天冬氨酸、L-谷氨酸、甘油，不能利用碳源D-阿拉伯糖、D-纤维二糖、D-半乳糖、龙胆二糖、D-乳糖、乳果糖、D-甘露糖、D-蜜二糖、β-甲基-D-葡萄糖苷、N-乙酰基-D-半乳糖苷、D-棉子糖、L-棉子糖、蔗糖、D-海藻糖、松二糖、乙酸、甘氨酰-L-谷氨酸、L-丝氨酸、L-苏氨酸、侧金盏花醇、赤藻糖醇、m-肌醇、D-甘露醇、阿洛酮糖、D-山梨醇、木糖醇、丙烯三羧酸、柠檬酸、甲酸、D-乳糖酸内酯、D-葡萄糖胺酸、D-葡萄糖酸、α-羟基丁酸、γ-羟基丁酸、p-羟基苯乙酸、衣康酸、α-酮丁酸、奎尼酸、D-葡糖二酸、癸二酸、溴丁二酸、葡糖醛酰胺、甘氨酰-L-天门冬氨酸、L-组氨酸、羟基-L-脯氨酸、L-亮氨酸、L-鸟氨酸、L-苯丙氨酸、L-脯氨酸、L-焦谷氨酸、D-丝氨酸、D,L-肉碱、γ-氨基丁酸、尿苷酸、肌苷、胸腺嘧啶核苷、苯乙胺、丁二胺、2-氨基乙醇、2,3-丁二醇、丙三醇、D,L-α-磷酸甘油、1-磷酸葡萄糖、6-磷酸葡萄糖。对该菌株Paracoccussp.SCU-M53的形态观察、生理生化及培养特性和化学分类均按照《常见细菌系统鉴定手册》进行。其中碳源利用情况采用Biolog全自动细菌鉴定系统，呼吸醌组分和细胞内G+C含量采用高效液相色谱法来测定，使用2.5%戊二醛固定细胞后，在扫描电镜下观察该菌的形貌(图1)，参考菌株为ParacoccusniistensisKCTC22789T和ParacoccuschinensisNBRC104937T，用于和测试菌株SCU-M53比较。本专利技术通过提取总DNA、16SrRNA基因序列的扩增和测序，根据测序结果，在NCBI上用Blast进行比对分析并构建系统发育树，进一步对该菌的分类地位进行判断。采用Sanger法对Paracoccussp.SCU-M53的16SrRNA基因测序结果如下(该序列已在NCBI登记，登录号为KT634253)，全长共1441bp：CCGTCGACGAGCTCAGAGTTTGATCCTGGCTCAGAACGAACGCTGGCGGCAGGCCTAACACATGCAAGTCGAGCGGACCTTTCGGGGTCAGCGGCGGACGGGTGAGTAACGCGTGGGAATATGCCCTTCTCTACGGAATAGTCCTGGGAAACTGGGGGTAATACCGTATACGCCCTTTGGGGGAAAGATTTATCGGGGAAGGATTAGCCCGCGTTGGATTAGGTAGTTGGTGGGGTAATGGCCTACCAAGCCGACGATCCATAGCTGGTTTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATCTTAGACAATGGGGGCAACCCTGATCTAGCCATGCCGCGTGAGTGATGAAGGCCTTAGGGTTGTAAAGCTCTTTCAGCTGGGAAGATAATGACGGTACCAGCAGAAGAAGCCCCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGGGCTAGCGTTGTTCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCACGTAGGCGGATCGGAAAGTTGGGGGTGAAATCCCGGGGCTCAACCTCGGAACTGCCTTCAAAACTACTGGTCTTGAGTTCGAGAGAGGTGAGTGGAATTCCGAGTGTAGAGGTGAAATTCGTAGATATTCGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTCACTGGCTCGATACTGACGCTGAGG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株产虾青素菌Paracoccus sp. SCU‑M53，其保藏编号为KCTC 42932。

【技术特征摘要】
1.一株产虾青素菌Paracoccussp.SCU-M53，其保藏编号为KCTC42932。2.如权利1所述的菌株Paracoccussp.SCU-M53，其特征为革兰氏阴性菌，好氧，细胞大小为0.4-0.6µm×0.7-1.7µm，菌落颜色为橙红色，氧化酶和过氧化氢酶阳性，脲酶阴性，具有产吲哚能力，细胞主要脂肪酸为C18:1ω7c，summedfeature7(C18:1ω7c/ω9t/ω12t)和C16:0，主...

【专利技术属性】
技术研发人员：田永强，张帅，覃湫棉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51