一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L-色氨酸中的应用制造技术

一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L

【技术实现步骤摘要】
一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L
‑
色氨酸中的应用


[0001]本专利技术生物
，具体涉及一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L
‑
色氨酸中的应用。

技术介绍

[0002]L
‑
色氨酸是人和动物体内的必需氨基酸之一，是构成蛋白的重要组成部分，人和动物自身不能合成，必须从食物中摄取。L
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色氨酸主要用于医药、食品、化妆品、饲料等多个行业，最新研究表明，色氨酸及其代谢物在许多人体疾病调控中发挥了不同的生物学效应，比如神经系统疾病、肿瘤、肾病、糖尿病、炎症、免疫性疾病等，在食品和饲料添加剂领域，色氨酸可以用来强化食品和做饲料添加剂，对补充食物和饲料中的营养、提高蛋白质的利用率具有重要的作用。近年来，色氨酸的市场需求不断增加，市场前景看好。
[0003]L
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色氨酸的生产方法目前主要采用微生物发酵法生产。微生物发酵法生产L
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色氨酸，比传统的采用化学合成法和蛋白质水解法，具有更低的生产成本、更加绿色环保、更易于大规模生产等显著的优越性。近年来，国内外大量企业和研究机构致力于L
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色氨酸发酵生产技术的研究。目前菌种对原材料、培养条件和控制工艺都要求较高，在生产过程中菌种的遗传性也不稳定，使得发酵生产水平不稳定，产酸和转化率波动较大，造成原材料及能耗较大，使生产成本偏高。通过基因表达，将目的基因插入质粒，以提高更大基因拷贝数的质粒，来提高色氨酸的产量，但是L
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色氨酸是初级代谢产物，在培养过程中，基因改造的微生物菌种，出现质粒丢失、遗传不稳定的情况较多，也是造成生产水平波动的一个原因。在微生物发酵法生产L
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色氨酸的过程中，微生物菌种的优劣决定着整个发酵生产过程中的生产工艺、生产成本以及产品质量等，因此，选育高产色氨酸优良菌株具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L
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色氨酸中的应用。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一株大肠埃希氏菌，所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)ACTrp104，该大肠埃希氏菌ACTrp104已保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏日期为2018年12月3日，菌种保藏编号为CGMCC No.16861。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：所述大肠埃希氏菌ACTrp104在发酵生产L
‑
色氨酸中的应用。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种采用权利要求1所述的大肠埃希氏菌ACTrp104发酵生产L
‑
色氨酸的方法，包含如下步骤：
[0008]步骤1：菌种培养
[0009]将大肠埃希氏菌ACTrp104菌种接至已灭菌的种子培养基中进行培养，培养至对数生长期；培养条件：温度30
‑
40℃、pH值6.5
‑
7.5、溶氧≥30％、罐压0.02
‑
0.05MPa；
[0010]步骤2：将步骤1得到的对数生长期菌种接入已灭菌的发酵培养基中进行发酵培养
30
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50h，得到含L
‑
色氨酸的发酵液；发酵培养条件：温度30
‑
40℃、pH值6.5
‑
7.5、溶氧≥30％、罐压0.02
‑
0.10MPa、发酵过程中残糖含量控制在0.05
‑
1％。
[0011]优选的技术方案为：每升种子培养基包含葡萄糖5
‑
50g、酵母粉1
‑
20g、硫酸铵0.5
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4g、磷酸二氢钾0.5
‑
5g、硫酸镁0.05
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2g、柠檬酸0.1
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2g、微量元素1份。
[0012]优选的技术方案为：每升发酵培养基包含葡萄糖5
‑
50g、酵母粉0.5
‑
10g、硫酸铵0.5
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10g、磷酸二氢钾0.5
‑
10g、硫酸镁0.05
‑
5g、柠檬酸0.5
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10g、微量元素1份。
[0013]优选的技术方案为：微量元素包括铁、镁、锌、铜、锰、钠和钾；每升种子培养基含有微量元素0.5
‑
1.5g；每升发酵培养基含有微量元素0.5
‑
1.5g。
[0014]优选的技术方案为：将步骤2得到的L
‑
色氨酸发酵液通过膜过滤去除菌体得到过滤清液，将过滤清液进行蒸发浓缩结晶，然后降温冷却结晶，进一步离心去除母液，得到湿晶，将湿晶进行干燥，得到L
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色氨酸晶体。
[0015]优选的技术方案为：将步骤2得到的L
‑
色氨酸发酵液通过蒸发浓缩系统进行浓缩，然后浓缩液中加入辅料进行配制，将配制液进行喷浆造粒，得到低含量饲料级L
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色氨酸颗粒产品。
[0016]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有的优点是：
[0017]1、本专利技术通过将大肠杆菌E.coli AC
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1042进行ARTP诱变育种技术和抗性定向筛选技术相结合，筛选得到本申请中已保存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.16861的大肠埃希氏菌ACTrp104。该菌株具有独特的生理和生化特性可在科研、工业等领域进行研究和应用。
[0018]2、本专利技术中的大肠埃希氏菌ACTrp104，菌种稳定性大大提高，采用该菌种发酵生产L
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色氨酸，产酸和转化率有了显著提高，在技术上取得了突破性的进展，具有显著的进步。且该菌种培养条件粗放，大大降低了能耗，具有较好的工业应用前景。
具体实施方式
[0019]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0020]生物材料的保藏：本专利技术采用的大肠埃希氏菌ACTrp104，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，其分类命名为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)ACTrp104，保藏编号为CGMCC No.16861，保藏日期为2018年12月03日，地址：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。
[0021]实施例1：一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L
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色氨酸中的应用
[0022]一株大肠埃希氏菌ACTrp104，其分类命名为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株大肠埃希氏菌，其特征在于：所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ACTrp104，该大肠埃希氏菌ACTrp104已保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），保藏日期为2018年12月3日，菌种保藏编号为CGMCC No.16861。2.根据权利要求1所述的大肠埃希氏菌ACTrp104，其特征在于：所述大肠埃希氏菌ACTrp104在发酵生产L
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色氨酸中的应用。3.一种采用权利要求1所述的大肠埃希氏菌ACTrp104发酵生产L
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色氨酸的方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤1：菌种培养将大肠埃希氏菌ACTrp104菌种接至已灭菌的种子培养基中进行培养，培养至对数生长期；培养条件：温度30
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40℃、pH值6.5
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7.5、溶氧≥30%、罐压0.02
‑
0.05MPa；步骤2：将步骤1得到的对数生长期菌种接入已灭菌的发酵培养基中进行发酵培养30
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50h，得到含L
‑
色氨酸的发酵液；发酵培养条件：温度30
‑
40℃、pH值6.5
‑
7.5、溶氧≥30%、罐压0.02
‑
0.10 MPa、发酵过程中残糖含量控制在0.05
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1%。4.根据权利要求3所述的大肠埃希氏菌ACTrp104发酵生产L
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色氨酸的方法，其特征在于：每升种子培养基包含葡萄糖5
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50g、酵母粉1
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20g、硫酸铵0.5
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4 g、磷酸二氢钾0.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：周旭波，王健，方培新，王华萱，
申请(专利权)人：江苏澳创生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：