一种产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ-03及应用制造技术

本发明专利技术涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ

【技术实现步骤摘要】
一种产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ
‑
03及应用


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一种产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ
‑
03及应用。

技术介绍

[0002]聚唾液酸（Polysialic acid）是唾液酸（Sialic acid，CAS No.:131
‑
48
‑
6）单体的线性聚合物，属于天然存在的荚膜多糖。聚唾液酸经酸水解可进一步制备唾液酸。研究显示，聚唾液酸对神经发育和重塑有促进作用（吴剑荣, 詹晓北, 郑志永,等. 聚唾液酸与唾液酸的研究进展[J]. 生物加工过程, 2007, 5(1):7.）；而唾液酸不仅与神经发育相关，也被认为具有抗病毒、抗肿瘤等功效（李翔宇, 徐柳柳, 舒敏,等. 固体饮料中唾液酸含量的检测方法[J]. 食品工业. 2022,43(7) :291.）。
[0003]大肠埃希氏菌可以葡萄糖、山梨醇、果糖等作为碳源，通过聚唾液酸生物合成、转运相关酶来完成聚唾液酸的体内合成，且适于工业化生产。因此，目前大肠埃希氏菌是工业企业发酵制备聚唾液酸的常用菌种。发酵制备的聚唾液酸可通过酸水解等方法进一步制备唾液酸。目前报道的发酵法生产聚唾液酸的安全菌株主要是大肠埃希氏菌K235（郑志永, 詹晓北, 朱德强,等. 聚唾液酸和唾液酸寡糖的生物合成及其在营养食品中的应用前景[J]. 食品科学, 2013, 34(15):8.）。
[0004]发酵生产用菌种的改良和选择手段包括：自然选育、诱变选育、杂交选育、基因工程改造四种方法。其中诱变选育是采用物理诱变、化学诱变或离子注入等手段促使菌株短时间内产生大量、非定向突变，然后进行选择（何国庆,贾英民,丁立孝. 食品微生物学 第4版(M).北京:中国农业大学出版社, 2021年.）。其中紫外诱变手段操作简单、经济实惠，可在260nm波长附近促使DNA分子形成嘧啶二聚体；电离辐射可利用高能量射线破坏DNA分子，但操作要求高，危险性高、需要特殊昂贵设备；离子注入时可利用产生的自由基变化损伤DNA，是极有潜力的诱变选育的方法，但需要特定离子注入设备产生高能粒子束，通常实验室条件难以满足，应用较少。烷化剂（亚硝基胍、甲基磺酸乙酯等）、碱基类似物、无机化合物（氯化锂、亚硝酸等）也常用于菌种的化学诱变，操作简单易行。此外，微波、激光、空间诱变（航天育种）也可用于菌种改良选育。
[0005]为提高大肠埃希氏菌发酵制备聚唾液酸或唾液酸的产量，本领域的主要研究方向包括：对发酵培养条件的优化、对发酵产物中聚唾液酸或唾液酸分离纯化方法的优化、对菌株的改造和优化。其中大部分研究侧重于发酵培养条件的优化以及对发酵液中聚唾液酸或唾液酸分离纯化方法的优化。在菌株改造方面，已有部分单位取得了较好的成果，例如：专利文献CN112175893A、CN102649965A报道的技术，是通过基因编辑技术改造大肠埃希氏菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母等，构建了基因工程菌株，提高了唾液酸的产量。此类技术是针对微生物体内与聚唾液酸或唾液酸合成相关的基因进行针对性的敲除或过表达，其改造对象和目的是明确的。再例如，也有研究者采用低能氮离子束注入对大肠埃希氏菌进行诱变以提高聚唾液酸产量（吴金勇, 陈祥松, 余超,等. 大肠杆菌离子束诱变结合呼吸商在线实
时调控高产聚唾液酸[J]. 食品科学. 2019,40(14):54
‑
62；原始菌株为大肠埃希氏菌K235，保藏号为ATCC13027，诱变所得菌株48小时内聚唾液酸产量可达3.94g/L）；或采用
60
Co辐射对大肠埃希氏菌进行诱变处理提高聚唾液酸产量（詹晓北, 郑志永, 贾薇,等. 大肠杆菌
60
Co诱变育种及其发酵生产聚唾液酸条件[J]. 无锡轻工大学学报:食品与生物技术, 2000, 19(4):315
‑
318；原始菌株为大肠埃希氏菌WX
‑
J11，得到的高产突变株为大肠埃希氏菌WX
‑
J4，诱变所得菌株聚唾液酸产量可达1.5g/L）；或采用紫外照射联合
60
Co辐射、氮离子束注入、N
‑
甲基
‑
N'
‑
硝基
‑
N
‑
亚硝基胍（N
‑
methyl
‑
N'
‑
nitro
‑
N
‑
nitrosoguanidine, NTG）对大肠埃希氏菌进行复合诱变以提高聚唾液酸产量(Liu JL , Zhan XB , Wu JR , et al. An efficient and large
‑
scale preparation process for polysialic acid by Escherichia coli CCTCC M208088[J]. Biochemical Engineering Journal, 2010, 53(1):97
‑
103; 原始菌株为大肠埃希氏菌K235，诱变所得大肠埃希氏菌K235的保藏号为CCTCC M208088；500L发酵罐中采用补料分批发酵及pH控制策略，30小时内聚唾液酸产量可达5.5g/L)。其中原始菌株也称为出发菌株、起始菌株。总体来说，上述发酵生产聚唾液酸或唾液酸的诱变菌株，其诱变操作多需要涉及离子注入、
60
Co辐射等，操作要求及成本高，且危险性高；部分菌株需要四种手段进行复合诱变，操作较为繁琐。上述已公开的产聚唾液酸大肠埃希氏菌诱变菌株，在单位时间内聚唾液酸产量也仍然较低。
[0006]以上
技术介绍
信息是基于申请人已获知的信息进行地必要简介。公开该部分信息的目的是提高本领域一般技术人员对本专利技术背景的理解，便于本领域一般技术人员对相关的其他信息进行检索，并便于对本专利技术的技术方案进行理解和实施，但不必然视为上述信息已成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。由于申请人信息获知渠道的限制，也不必然视为上述信息能够涵盖申请人未能获知的现有技术或能够涵盖所有的现有技术。应当理解的是，在公开该部分信息后，本领域一般技术人员有能力以此为基础检索并获知更多现有技术。

技术实现思路

[0007]针对上述已公开的产聚唾液酸大肠埃希氏菌诱变菌株聚唾液酸产量低，且诱变操作要求高，危险性高等问题。本专利技术的目的是提供一种产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株，进而提供该产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株的诱变方法和应用。
[0008]为实现本专利技术的上述目的，采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，通过对诱变手段及诱变参数的考察，提供了一种通过物理诱变和化学诱变技术相结合获得的产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ
‑
03。该大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ
‑
03的保藏编号为：CGMCC NO.25637；保藏日期为2022年09本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产聚唾液酸的大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ
‑
03，其特征在于，所述大肠埃希氏菌诱变菌株HCYJ
‑
03的保藏编号为：CGMCC NO.25637；保藏日期为2022年09月02日；保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗剑飞，肖卫华，张小凤，刘峰，
申请(专利权)人：山东合成远景生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：