一种暗红戈登氏菌、用途及生产色素的方法技术

本发明专利技术提供了一种暗红戈登氏菌(Gordonia rubripertincta)、用途及生产色素的方法，涉及微生物及其应用技术领域。该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.21239。本发明专利技术暗红戈登氏菌是从传统酿造郫县豆瓣中分离和筛选得到，具有发酵以生产类胡萝卜素的能力。该菌株的发现为替代动植物原料生产色素提供了一种新的微生物资源。

【技术实现步骤摘要】
一种暗红戈登氏菌、用途及生产色素的方法
本专利技术涉及微生物及其应用
，尤其是涉及一种暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)、用途及生产色素的方法。
技术介绍
色素在日常生活中被广泛使用，按照其来源可分为合成色素和天然色素，但合成色素存在致癌和致毒等弊端，因此天然色素取代合成色素已成为一种必然的趋势。天然色素广泛存在于许多植物和微生物体内，但从植物中获得天然色素受到了产量低、生产成本高等因素的限制。而微生物发酵生产色素因其生产周期短、产量高、不受季节因素的限制，逐渐成为当前的研究热点。类胡萝卜素是一类天然色素的总称，在天然色素研究领域中因其具有的独特多支链段和共轭双键结构，使其成为自然界中最重要的化合物之一。类胡萝卜素按照其链长和取代基的不同可分为胡萝卜素类和叶黄素类，并且其颜色随着共轭双键的增加而逐渐加深。它不仅具有良好的色泽还具有诸多的生理活性功能，如具有强抗氧化能力、能维持视功能和预防夜盲症，因此在食品、饲料、化妆品等领域广泛应用。类胡萝卜素主要存在于一些高等植物和微生物中，人体因不能自身合成而主要从日常膳食中摄取。目前能够合成类胡萝卜素的微生物主要为真菌、微藻和细菌等，但工业化生产类胡萝卜素的菌种非常有限，因此，从自然界中继续筛选高产类胡萝卜素的优良菌种资源具有较高的研究和开发价值。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的微生物菌株即暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)及其在生产色素中的用途，并提供一种生产色素的方法。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：在一个方面，本专利技术提供一种分离的暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)菌株GH-1，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo:21239；保藏时间为：2020年11月26日。本专利技术从传统酿造郫县豆瓣中筛选到一株在GD培养基上产黄色素的革兰氏阳性菌株GH-1，菌落的形状为圆形，不透明，凸起有褶皱。在显微镜下观察，菌株为长杆状。通过16SrRNA分子鉴定该菌株为暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)GH-1。利用紫外全波长扫描初步确定该橘黄色素为类胡萝卜素，进一步经过薄层层析(TLC)、硅胶柱层析对色素产物进行分离纯化，通过紫外-可见光谱扫描(UV-Vis)、傅里叶红外光谱扫描(FTIR)、高效液相色谱(HPLC)、核磁共振和高分辨质谱对纯化后色素结构进行鉴定，确定该色素属于类胡萝卜素。在一个实施方案中，所述暗红戈登氏菌的16SrDNA序列如SEQIDNo.1所示。本专利技术涵盖上述保藏编号的暗红戈登氏菌菌株以及所述菌株的突变菌株。所述“菌株的突变菌株”是指与本专利技术的SEQIDNo.1所示的GH-1菌株16SrRNA同源性≥95，优选≥99的同源性的菌株。并且，所述“菌株的突变菌株”具有生产类胡萝卜素的性能。本专利技术还提供了一种微生物菌剂，所述微生物菌剂含有前述的暗红戈登氏菌菌株GH-1或所述暗红戈登氏菌菌株的培养物。所述微生物菌剂含有暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)菌株GH-1作为主要活性成分。在具体的应用中，通常需要将所述菌株制备成菌剂的形式进行运输或使用。例如，可以将所述菌剂制备成组合物(纯培养物或混合培养物)的形式。进一步地，可以将所述组合物制成液体、固体粉末等形式，例如乳液或悬浮剂或颗粒剂。进一步地，所述组合物还可以包含一些微生物菌剂制备中常用的载体，例如固态载体或液态载体，具体地，例如膨润土、碳酸钙、沸石、淀粉；或者植物油、矿物油和水等。在一个实施方案中，所述微生物菌剂可以为液体菌剂或固体菌剂。进一步地，所述微生物菌剂所含暗红戈登氏菌的总活菌数为0.5-2.5×108cfu·mL-1或0.5-2.5×108cfu·g-1。在一些具体的实施方案中，所述微生物菌剂所含暗红戈登氏菌的总活菌数为108cfu·mL-1、1.5×108cfu·mL-1、2×108cfu·mL-1、或108cfu·g-1、1.5×108cfu·g-1、2×108cfu·mL-1。在另一个方面，本专利技术还提供了前述暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)或前述微生物菌剂在生产类胡萝卜素中的用途。在另一个方面，本专利技术还提供了一种生产色素的方法，所述方法包括将前述的暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)接种到培养基中进行培养发酵以获得含有类胡萝卜素的培养物。在一个实施方案中，所述方法采用的培养基为GD培养基；优选地，所述培养基的pH为6.5-10；更优选的，所述培养基的pH值为7-9。在具体的实施方案中，GD培养基的组成为：蔗糖20g/L；硝酸钾4g/L；硫酸镁0.4g/L；硫酸亚铁0.015g/L；磷酸二氢钾2g/L；磷酸氢二钠3g/L；柠檬酸钠2g/L。在一个实施方案中，所述接种量为培养基体积的6％-10％(v/v)，优选7-9％；所述发酵的时间为120-160h，优选125-155h，更优选140-144h。在一个具体的实施方案中，所述培养基的pH为7；所述接种量为培养基体积的8％；所述发酵的时间为144h。在一个实施方案中，所述培养基的装液量为60-70mL/250mL培养容器；最优的培养基装液量为60mL/250mL培养容器。在本专利技术中，专利技术人通过实验发现，当接种量为培养基体积的6％-10％、发酵培养时间为144h、培养基pH为7、最优的培养基装液量为60mL(60/250mL)的情况下，该株暗红戈登氏菌的生物量较高，代谢产物的单位含量较高。该菌株的生物量以及类胡萝卜素产量可达到约7.24mg/L。在一个实施方案中，所述方法中，所述胡萝卜素为玉米黄质。在一个具体实施方案中，将所述暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)GH-1接入GD液体培养基中，在20-30℃的条件下，培养3d后得到种子液；将得到的种子液按照体积比8％(v/v)的接种量转接到马铃薯液体培养基中，在20-30℃，pH7.0-9.0条件下静置培养140-144h得到发酵液，8000rpm离心10min，浸提，取上清，即为粗色素。将上清进行萃取、干燥得到类胡萝卜素。在一个实施方案中，所述暗红戈登氏菌在生产类胡萝卜素中的应用方法的类胡萝卜素产量达到约7.24mg/L。菌株生长速度快、类胡萝卜素表达量高。本专利技术的菌株可直接用于制备类胡萝卜素，或食品化妆品色素添加剂中，也可用于制备抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老等相关产品中。本申请提供的暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)，菌株名为GH-1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所；保藏时间为：2020年11月26日，保藏编号CGMCCNO.21239本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种暗红戈登氏菌(Gordonia rubripertincta)，其特征在于，所述暗红戈登氏菌保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为：CGMCC No.21239。/n

【技术特征摘要】
1.一种暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)，其特征在于，所述暗红戈登氏菌保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为：CGMCCNo.21239。


2.根据权利要求1所述的暗红戈登氏菌，其特征在于，所述暗红戈登氏菌的16SrDNA序列为SEQIDNo.1所示序列。


3.一种微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂含有权利要求1或权利要求2所述的暗红戈登氏菌(Gordoniarubripertincta)或所述暗红戈登氏菌的培养物。


4.根据权利要求3所述的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂为固体菌剂；所述微生物菌剂中所含所述暗红戈登氏菌的总活菌数为0.5-2.5×108cfu·g-1。


5.根据权利要求3所述的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂为液体菌剂；所述微生物菌剂中所含所述暗红戈登氏菌的总活菌数为0.5-2.5×108cfu·mL-1。

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，唐洁，向文良，汪杰，孙向阳，吴敏，李婵媛，郑淼心，姚红梅，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51