一种高产十碳二元酸的菌株及发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种维斯假丝酵母菌株，及利用该菌株发酵生产十碳二元酸的方法。所述菌株为维斯假丝酵母(Candida viswanathii)，保藏编号为CCTCC M 2021824。本产品涉及一种利用维斯假丝酵母生物法生产十碳二元酸的方法，使发酵过程中发酵底物的含量维持在稳定的水平，提高发酵产物的含量。本发明专利技术所公开的维斯假丝酵母(Candida viswanathii)，提高了十碳二元酸的产能，降低了生产成本，发酵生产过程易于大规模工业化生产。大规模工业化生产。大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高产十碳二元酸的菌株及发酵方法


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种菌株，特别涉及一种生产十碳二元酸的维斯假丝酵母菌株，及利用该菌株发酵生产十碳二元酸的方法。

技术介绍

[0002]长链二元酸是合成香料、尼龙工程塑料、热熔胶、树脂、耐寒性增塑剂、医药和农药等的重要原料，其结构式为HOOC(CH2)
n
COOH，其中n为大于7的整数。其中，十碳二元酸或称为十碳长链二元酸、癸二酸，其化学式为HOOC(CH2)8COOH。十碳二元酸作为一种重要的单体原料，广泛用于生产聚酰胺工程塑料，如尼龙510、尼龙1010、尼龙610。十碳二元酸也可用于制造耐高温润滑油、环氧树脂固化剂、合成润滑脂及人造香料、耐寒增塑剂等，是应用广泛的化工原料之一。
[0003]生物法制备十碳二元酸具有生产工艺简单、绿色环保的特点。中国科学院微生物所的余志华(见《微生物学报》1989年06期：0253
‑
2654)通过诱变筛选获得一株高产菌株，在16升发酵罐上获得十碳二元酸的产量达到71g/L以上，通过水相结晶得到了十碳二元酸产品，产品纯度99.6％以上；中科院林业土壤研究所(见《微生物学报》1979年01期)筛选得到的解脂假丝酵母发酵生产十碳二元酸的产量为30～40g/L。
[0004]在生物法制备十碳二元酸(DC10)的过程中，癸烷或其类似物常作为发酵底物，这类发酵底物在发酵过程中可能存在的转化途径包括：被菌体多步氧化成为目的产物十碳二元酸、被菌体生长维持所消耗或者挥发后进入外部环境等。癸烷等发酵底物的易挥发性质大大制约了十碳二元酸的转化率，同时烷烃成本也是发酵过程中成本占比最高的部分。因此，通过改良菌株产酸性能，降低生产成本是一个重要的研究方向。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一方面目的在于提供一种维斯假丝酵母菌株，以提高目前维斯假丝酵母菌株产十碳二元酸产酸浓度和转化效率，进而降低生产成本的技术问题。
[0006]本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题，达到本专利技术的目的。
[0007]本专利技术提供了一种高产十碳二元酸的菌株：新型维斯假丝酵母(Candida viswanathii)CAes2121，其保藏编号为CCTCC M 2021824，保藏日期是2021年7月7日，保藏单位是中国典型培养物保藏中心(地址：中国.武汉.武汉大学)。所述维斯假丝酵母(Candida viswanathii)CAes2121除了具有亲本菌CAES2113在生产中的优质特性外，可以在pH值7.0以上以及7.0以下的发酵体系中均具有很高酶活性，还能提高十碳二元酸的产酸速率，有效降低能耗，提高效率。
[0008]本专利技术所提供的菌种为维斯假丝酵母(Candida viswanathii)，是以一株维斯假丝酵母(Candida viswanathii)CAES2113为出发菌株，通过使用LiCl诱变剂和ARTP复合诱变，筛选培育出来的。所述亲本菌CAES2113已于2020年2月24日进行生物保藏，保藏单位：中国典型培养物保藏中心(地址：中国.武汉.武汉大学)，保藏编号：CCTCC M 2020048，分类命
名为Candida viswanathii。它具备的生物学和遗传学特点参见中国专利技术专利CN111748480A。
[0009]本专利技术所提供的维斯假丝酵母(Candida viswanathii)CAes2121形态特征：奶油白色，菌落为表面光滑湿润呈乳白色有光泽、圆形、边缘整齐，如图1和图2所示。
[0010]本专利技术的第二个方面提供了所述维斯假丝酵母CAES2113的应用，即所述维斯假丝酵母CAes2121在发酵生产十碳二元酸中的应用。
[0011]在一些具体的实施方案中，所述发酵生产使用的底物包括癸烷、十碳脂肪酸、十碳脂肪酸衍生物或它们的混合物。
[0012]本专利技术的第三方面目的在于提出一种生物法生产长链十碳二元酸的方法所述方法包括以下步骤：
[0013]a)维斯假丝酵母(Candida viswanathii)CAes2121的种子培养和发酵培养；
[0014]b)从步骤a)获得的发酵产物中提取十碳二元酸。
[0015]在一些具体的实施方案中，所述种子培养前还包括菌种活化，具体可在YPD培养基中摇床培养菌株1～2天。所述YPD培养基包括葡萄糖2.0％(w/v)、酵母膏1.0％(w/v)、蛋白胨2.0％(w/v)。
[0016]在一些具体的实施方案中，所述种子培养和发酵培养时的温度为28℃～33℃，优选为29～30℃。
[0017]在一些具体的实施方案中，所述种子培养和发酵培养时，使用的种子培养基和发酵培养基包括碳源、氮源、无机盐和/或营养因子。其中，所述碳源包括蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、糖蜜、果糖、鼠李糖、阿拉伯糖和山梨醇中的一种或多种，所述碳源的添加量可以为1％～10％(w/v)；和/或，所述氮源包括酵母膏、玉米浆、尿素、氨水、硫酸铵、硝酸钾和硝酸铵中的一种或多种，所述氮源的添加量可以为0.1％～3％(w/v)；和/或，所述无机盐包括钾盐和钠盐中的一种或多种；优选地，所述钾盐包括氯化钾、硝酸钾、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾中的一种或多种，所述钠盐包括氯化钠、硝酸钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种或多种，所述无机盐的添加量可以为0.1％～1.5％(w/v)；和/或，所述营养因子包括：维生素B1、维生素B2，维生素C、生物素、氨基酸中的一种或多种，所述营养因子的添加量可以为0～1％(w/v)。
[0018]在一些具体的实施方案中，所述种子培养时，种子培养基包括：蔗糖或葡萄糖1.0％～4.0％、玉米浆0.3～1.5％、酵母膏0.5～2.5％、尿素0.01％～0.3％及磷酸二氢钾0.4％～0.8％。
[0019]在一些具体的实施方案中，所述发酵培养时，发酵培养基包括：蔗糖或葡萄糖1.0％～4.0％、玉米浆0～1.5％、酵母膏0.5～1.5％、磷酸二氢钾0.4％～0.8％、硝酸钾0.1～0.4％，氯化钠0.15～0.4％、硫酸铵0.5～0.8％、尿素0.05％～0.5％、维生素B2 0～0.05％。
[0020]在一些具体的实施方案中，所述发酵培养时，控制发酵体系pH值为7.0以下或者7.0以上。
[0021]在一些具体的实施方案中，所述发酵培养时，控制发酵体系pH值为4.0～6.8；具体的pH值示例可以为：4.0，4.1，4.2，4.3，4.4，4.5，4.6，4.7，4.8，4.9，5.0，5.1，5.2，5.3，5.4，5.5，5.6，5.7，5.8，5.9，6.0，6.1，6.2，6.3，6.4，6.5，6.6，6.7，6.8。
[0022]在一些具体的实施方案中，所述发酵培养时，控制发酵体系pH值为7.0～8.5；具体的pH值示例可以为：6.9，7.0，7.1，7.2，7.3，7.4，7.5，7.6，7.7，7.8，7.9，8.0，8.1，8.2，8.3，8.4，8.5。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高产十碳二元酸的菌株，其特征在于，所述菌株为维斯假丝酵母(Candida viswanathii)CAes2121，保藏编号为CCTCC M 2021824。2.包括如权利要求1所述的维斯假丝酵母菌株CAes2121的菌剂。3.一种如权利要求1所述的维斯假丝酵母在发酵生产十碳二元酸中的应用。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述发酵生产使用的底物包括癸烷、十碳脂肪酸、十碳脂肪酸衍生物或它们的混合物。5.一种生物法生产长链十碳二元酸的方法，所述方法包括以下步骤：a)维斯假丝酵母(Candida viswanathii)CAes2121的种子培养和发酵培养；b)从步骤a)获得的发酵产物中提取十碳二元酸。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述种子培养和发酵培养时的温度为28℃～33℃，优选为29～30℃。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述种子培养和发酵培养时，使用的种子培养基和发酵培养基包括碳源、氮源、无机盐和/或营养因子；和/或，所述碳源包括蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、糖蜜、果糖、鼠李糖、阿拉伯糖和山梨醇中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李葳，赵宏图，刘修才，
申请(专利权)人：CIBT美国公司凯赛乌苏生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：