一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基及其配制方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基，其组分及质量体积比为：可溶性淀粉16～24g/L、KNO

A medium for rapid growth of Streptomyces maoyuanensis producing transglutaminase and its preparation and Application

The invention discloses a medium for promoting the rapid growth of Streptomyces maoyuanensis, which can produce transglutaminase. Its components and mass volume ratio are: soluble starch 16-24g / L, kno

【技术实现步骤摘要】
一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基及其配制方法和应用
本专利技术属于微生物育种领域，具体涉及一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基及其配制方法和应用。
技术介绍
谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase，简称TGase，EC2.3.2.13)通过催化蛋白质分子内及分子间发生酰基转移反应，使产品获得良好的功能性质。谷氨酰胺转胺酶被FDA批准为“通用安全认证(GRAS)”添加剂，广泛应用于食品、纺织、医药等领域，在动物、植物、微生物中相继发现了TGase的存在，其中微生物发酵生产的TGase因无需依赖Ca2+、具有成本低廉等优势被应用于工业生产中。茂源链霉菌是工业生产TGase的主要生产菌株，其生产的MTG创造了巨大的商业价值。然而茂源链霉菌的生长周期比较长，田淑翠等报道茂源链霉菌在高氏一号平板上生长七天后，菌苔才比较厚实，才可用于后续的扩大培养(田淑翠，牛延宁等.中国生物工程杂志，2016(09)：47-53)，最终获得谷氨酰胺转胺酶需要9.5天，工业生产中的时间成本较高。氨基酸作为一种生长因子对微生物的生长及目标产物的积累有着较大影响，很多学者通过在发酵培养基中添加氨基酸，可促进菌体生长及产酶，但至今尚未有添加氨基酸于高氏一号平板中，促进菌体生长以缩短其生长周期的报道。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基，缩短茂源链霉菌生长时间，以利于工业化生产过程中显著缩短培养周期，降低生产成本，提高培养效率。本专利技术首要解决的技术问题是提供一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌(Streptomycesmobaraensis)快速生长的培养基以及其制作方法和使用方法。为解决以上技术问题，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基，其组成成分及质量体积比为：可溶性淀粉16～24g/L、KNO30.8～1.2g/L、MgSO4·7H2O0.4～0.6g/L、K2HPO4·3H2O0.4～0.6g/L、NaCl0.4～0.6g/L、FeSO4·7H2O0.008～0.012g/L、碱性氨基酸0.1～2g/L、琼脂20g/L，pH值：6～8。优选地，为可溶性淀粉20g/L、KNO31g/L、MgSO4·7H2O0.5g/L、K2HPO4·3H2O0.5g/L、NaCl0.5g/L、FeSO4·7H2O0.01g/L、琼脂20g/L，碱性氨基酸0.1～2g/L，pH值7.4。其中，所述氨基酸为精氨酸、赖氨酸、组氨酸中的一种或多种组合；优选地，为精氨酸、赖氨酸、组氨酸的复合氨基酸。进一步优选地，本专利技术所述促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基，其组成成分及质量体积比为：可溶性淀粉20g/L、KNO31g/L、MgSO4·7H2O0.5g/L、K2HPO4·3H2O0.5g/L、NaCl0.5g/L、FeSO4·7H2O0.01g/L、琼脂20g/L，精氨酸或赖氨酸或组氨酸为0.5g/L，pH值7.4。本专利技术还提出了所述培养基(1L)的配制方法，具体步骤如下：(1)称取可溶性淀粉、KNO3、MgSO4·7H2O、K2HPO4·3H2O、NaCl、FeSO4·7H2O、琼脂。(2)用蒸馏水补足体积至1L后，调整pH值；灭菌，放入烘箱恒温一小时，加入过滤除菌的碱性氨基酸。(3)将配制好的1L培养基混匀后，以20mL/皿的体积倒入各培养皿中待冷却至室温。所述1L培养基中可溶性淀粉、KNO3、MgSO4·7H2O、K2HPO4·3H2O、NaCl、FeSO4·7H2O、琼脂的质量分别为可溶性淀粉16～24g、KNO30.8～1.2g、MgSO4·7H2O0.4～0.6g、K2HPO4·3H2O0.4～0.6g、NaCl0.4～0.6g、FeSO4·7H2O0.008～0.012g、碱性氨基酸0.1～2g、琼脂20g；优选地，为可溶性淀粉20g，KNO31g，MgSO4·7H2O0.5g，K2HPO4·3H2O0.5g，NaCl0.5g，FeSO4·7H2O0.01g，琼脂20g。步骤(2)中，所述pH值为6-8；优选地，为7.4。步骤(2)中，所述灭菌的条件为121℃高温高压灭菌20min。步骤(2)中，所述烘箱的温度为65～75℃；优选地，为65℃。步骤(2)中，所述碱性氨基酸为精氨酸、赖氨酸、组氨酸中的一种或多种组合；优选地，为精氨酸、赖氨酸、组氨酸的复合氨基酸。所述1L培养基中碱性氨基酸的含量为0.1～2g/L；优选地，为0.5g/L。在由上述方法配制的培养基中，茂源链霉菌生长至第四天后达到最佳状态，且培养四天后的茂源链霉菌菌苔的厚实度与不加碱性氨基酸的对照培养基上培养七天的菌苔厚实度相差不大；另外，本专利技术培养四天后的茂源链霉菌的酶活与对照组培养七天后的茂源链霉菌的酶活相比，也无显著差异。本专利技术还提出了由上述配制方法配制得到的培养基。本专利技术还提出了所述培养基用于培养产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌的菌苔。氨基酸作为重要的生物小分子，在微生物发酵过程中对菌体的生长起着关键性作用，氨基酸的种类与含量也会影响菌体的生长速率。本专利技术中采用的三种氨基酸的作用如下：精氨酸在菌体生长过程中参与多种营养物质(蛋白质、嘧啶等)的合成，提高菌体的生物量；赖氨酸促进菌体生长以及促进培养基中的Fe2+的吸收，还能与其他营养素产生协同作用，更好的发挥各营养成分的作用；组氨酸在菌体生长过程中参与蛋白质结构的组成及功能的发挥。本专利技术的有益效果包括:采用本专利技术所述的培养基对茂源链霉菌进行培养，其在培养基上的生长周期仅为四天，与现有技术中茂源链霉菌在培养基上的生长周期(七天)相比，本专利技术有效缩短了茂源链霉菌的生长周期，即，缩短了将近一半的生长周期；按照正常的培养流程，茂源链霉菌从平板培养到种子及发酵培养，一共需要9.5天，才能获得谷氨酰胺转胺酶，而采用本专利技术的平板培养基，获得谷氨酰胺转胺酶的时间缩短为6.5天，如果在工业化生产中应用本专利技术的培养基，可明显缩短谷氨酰胺转胺酶的生产周期，降低时间成本，增加产品竞争力，从而实现更大的经济价值。附图说明图1是各实施例中茂源链霉菌在相应氨基酸平板上的生长状态的验证结果图，图1a为对照平板上培养四天的茂源链霉菌的生长状态；图1b为对照平板上培养七天的茂源链霉菌的生长状态；图1c为添加精氨酸(0.5g/L)平板上培养四天的茂源链霉菌的生长状态；图1d为添加赖氨酸(1g/L)平板上培养四天的茂源链霉菌的生长状态；图1e为添加组氨酸(2g/L)平板上培养四天的茂源链霉菌的生长状态；图1f为添加复合氨基酸(精氨酸、赖氨酸各0.25g/L)平板上培养四天的茂源链霉菌的生长状态；图1g为添加复合氨基酸(赖氨酸、组氨酸各0.5g/L)平板上培养四天的茂源链霉菌的生长状态；图1h为添加复合氨基酸(精氨酸、赖氨酸、组氨酸各0.1g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基，其特征在于：所述培养基的组成成分及质量体积比为：/n可溶性淀粉16～24g/L、KNO

【技术特征摘要】
1.一种促进产谷氨酰胺转胺酶的茂源链霉菌快速生长的培养基，其特征在于：所述培养基的组成成分及质量体积比为：
可溶性淀粉16～24g/L、KNO30.8～1.2g/L、MgSO4·7H2O0.4～0.6g/L、K2HPO4·3H2O0.4～0.6g/L、NaCl0.4～0.6g/L、FeSO4·7H2O0.008～0.012g/L、碱性氨基酸0.1～2g/L、琼脂20g/L，pH值6～8。


2.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述培养基的组成成分及质量体积比为：
可溶性淀粉20g/L、KNO31g/L、MgSO4·7H2O0.5g/L、K2HPO4·3H2O0.5g/L、NaCl0.5g/L、FeSO4·7H2O0.01g/L、碱性氨基酸0.5g/L，琼脂20g/L，pH值7.4。


3.根据权利要求1或2所述的培养基，其特征在于，所述碱性氨基酸为精氨酸、赖氨酸、组氨酸中的一种或多种组合。


4.如权利要求1或2所述的培养基的配置方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)称取可溶性淀粉、KNO3、MgSO4·7H2O、K2HPO4·3H2O、NaCl、FeSO4·7H2O、琼脂；
(2)用蒸馏水补足体积至1L后，调整pH值...

【专利技术属性】
技术研发人员：金明飞，高红亮，田苏，常忠义，陈璐，张玉如，武世强，陈中山，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31