一株肠源凝结魏茨曼氏菌RS804及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株肠源凝结魏茨曼氏菌RS804及其应用。本发明专利技术提供了一种能够高效利用甜菜蔗糖的肠源凝结魏茨曼氏菌RS804，所述菌株具备一定的耐温耐酸性能，有较好的纤维素酶、木聚糖酶和淀粉酶等多糖水解酶酶活，能进行边糖化边发酵产L

【技术实现步骤摘要】
一株肠源凝结魏茨曼氏菌RS804及其应用


[0001]本专利技术属于生物
，涉及涉及一株肠道来源的凝结芽孢杆菌RS804及其应用；具体涉及一株可利用甜菜蔗糖发酵生产L
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乳酸的凝结芽孢杆菌RS804及其应用。

技术介绍

[0002]乳酸(lactic acid)，亦名α
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羟基丙酸，分子式为CH3CHOHCOOH，相对分子质量为900.8，是一种结构简单且较常见的有机酸，广泛存在于人体、动植物和微生物中。由于乳酸分子中存在一个不对称的碳原子，故其存在旋光性，分别为L
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乳酸(右旋型)，D
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乳酸(左旋型)，DL
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乳酸(消旋型)。作为一种重要的日用化学品，是目前世界公认的三大有机酸之一，广泛应用于医药、食品、化工、纺织、化妆品及环保等各个工业领域。特别是以高光学纯度L
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乳酸为原料制备的聚乳酸(polylactic acid，PLA)，是一种具有生物降解性和生物相容性的新型非石油材料，被认为是一种很有前途的可循环再生聚合物。
[0003]目前，L
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乳酸的生产方法主要为发酵法，其中使用最多的是乳杆菌属(Lactobacillus)和魏茨曼氏菌属(Weizmannia)的微生物，其中凝结魏茨曼氏菌(旧称凝结芽孢杆菌，Bacillus coagulans)因为能形成孢子，具有抗逆性强、淀粉酶系发达、生长速度快、产物光学纯度高等优点，被公认为是L
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乳酸生物发酵的最优良菌种之一。乳酸主要是微生物通过利用葡萄糖、淀粉或蔗糖等为碳源代谢发酵产生，如何降低乳酸的生产成本已经成为近来的一个研究热点。因为其碳源原料占L
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乳酸生产成本的很大比例，若用精制糖类生产L
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乳酸，虽会一定程度上降低产品后处理的成本，但精制糖类的价格普遍较高，不仅会拉高总体成本，并且以传统粮食作物来源的精制糖类为底物进行乳酸的生物炼制还会造成“与人争粮”的局面，所以此法亦是不经济的。甜菜作为可再生的能源作物，是取之不尽的可再生资源。而以甜菜制糖(主要为蔗糖)为乳酸发酵底物，既可以解决原料来源受限制和原料成本高的问题，同时可以充分利用甜菜制糖副产物——甜菜糖蜜，提高L
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乳酸发酵产率和地源性原料的利用率。基于这些优势，利用甜菜制糖发酵产L
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乳酸是工业化生产乳酸的一个很好的发展方向。
[0004]凝结魏茨曼氏菌作为主流的L
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乳酸发酵菌株，虽然产量很高，但仍存在发酵周期长、容易染其它芽孢杂菌、生产效率不高、光学纯度低等缺点。如何选育具备高效利用甜菜制糖产物，并能够耐受高浓度的底物和终产物渗透压，维持细胞生长和酶活性，获得高生产率的菌株正成为L
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乳酸菌株育种研究的关键。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供能够高效利用甜菜蔗糖发酵产L
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乳酸的凝结魏茨曼氏菌(Weizmannia coagulans)及其发酵产生L
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乳酸的应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一株肠源凝结魏茨曼氏菌(Weizmannia coagulans)RS804，其特征在于，所述肠源凝结魏茨曼氏菌RS804于2022年8月10日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No:62692，保藏地址为广州市先
烈中路100号大院59号楼5楼。
[0007]本专利技术提供的凝结魏茨曼氏菌RS804是通过在健康哺乳母猪粪便中分离得到的出发菌株W103经原生质体的ARTP诱变选育得到。其生长迅速，遗传性状稳定，具有一定淀粉酶、木聚糖酶和纤维素酶合成能力，且同时能够高效利用甜菜糖为碳源发酵生产L
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乳酸。
[0008]进一步地，本专利技术还要求保护所述的肠源凝结魏茨曼氏菌RS804在发酵中的应用。
[0009]由于本专利技术提供的肠源凝结魏茨曼氏菌RS804具有具有一定淀粉酶、木聚糖酶和纤维素酶合成能力，因此可利用其特性多种相应的发酵生产中。
[0010]作为本专利技术的优选实施方式，所述肠源凝结魏茨曼氏菌用于发酵生产L
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乳酸。
[0011]作为本专利技术的优选实施方式，所述肠源凝结魏茨曼氏菌在发酵产L
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乳酸的过程包括如下步骤：将所述肠源凝结魏茨曼氏菌接种于以甜菜蔗糖为主要碳源的发酵培养基中，通过发酵生产L
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乳酸。
[0012]特异性的以甜菜糖为碳源，筛选能够耐高温和具备产抑菌性能物质的优良菌株，可以有效减少发酵过程染菌风险，并且高温的发酵条件，有利于减少发酵能耗，节约成本发酵高产乳酸。且在本专利技术条件下，所述肠源凝结魏茨曼氏菌RS804具有良好的L
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乳酸发酵生产能力，可达194.8g/L。相对于出发菌产量量提高约21.3％。
[0013]作为本专利技术的优选实施方式，所述以甜菜蔗糖为主要碳源的发酵培养基包括以下质量体积百分含量的成分：酵母膏0.25％、甜菜糖蜜5％、磷酸氢二钾0.05％、磷酸二氢钾0.025％、磷酸二氢铵0.18％、硫酸铵0.5％、硫酸锌0.01％、叶酸0.02％、生物素0.02％和碳酸钙10.0％，以及以下体积百分含量的成分：甜菜液糖75％；去离子水补足余量。
[0014]作为本专利技术的优选实施方式，所述发酵生产L
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乳酸的过程为：50
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55℃静置培养40
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48h。
[0015]所述发酵条件简单，对设备要求低，由于不需要搅拌，进一步节省生产成本。
[0016]进一步地，所述发酵过程还包括菌株活化、摇瓶种子培养以及种子扩大培养的过程。
[0017]作为本专利技术的优选实施方式，所述菌株活化的过程为：将所述肠源凝结魏茨曼氏菌接种至改良的MRS琼脂培养基斜面，50
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55℃培养48h；再用无菌生理盐水洗下斜面菌株，制备菌悬液，转接于含有改良MRS培养基的培养基中，50
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55℃培养24h。
[0018]所述摇瓶种子培养的过程为：将活化培养得到的菌种加入无菌水洗脱制备菌悬液，转接于装有改良的MRS培养基的摇瓶中，100
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150r/min，50
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55℃振荡培养12
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18h，然后再50
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55℃静置培养12
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18h。
[0019]所述种子扩大培养的过程为：种子摇瓶按接种量20％移接含有种子培养基的种子罐，在罐压为0.06Mpa的条件下，50
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55℃，100
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150r/min搅拌培养6
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10h，然后停止搅拌，保持罐体正压，继续50
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55℃静置培养12
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18h，移种标准为菌落数＞109C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株肠源凝结魏茨曼氏菌(Weizmannia coagulans)RS804，其特征在于，所述肠源凝结魏茨曼氏菌RS804于2022年8月10日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No:62692，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。2.如权利要求1所述的肠源凝结魏茨曼氏菌在发酵中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述肠源凝结魏茨曼氏菌用于发酵生产L
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乳酸。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：将所述肠源凝结魏茨曼氏菌接种于以甜菜蔗糖为主要碳源的发酵培养基中，通过发酵生产L
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乳酸。5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述以甜菜蔗糖为主要碳源的发酵培养基包括以下质量体积百分含量的成分：0.25％酵母膏、5％甜菜糖蜜、0.05％磷酸氢二钾、0.025％磷酸二氢钾、0.18％磷酸二氢铵、0.5％硫酸铵、0.01％硫酸锌、0.02％叶酸、0.02％生物素和10.0％碳酸钙，以及以下体积百分含量的成分：75％甜菜液糖；去离子水补足余量。6.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述发酵生产L
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乳酸的过程为：50
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55℃静置培养40
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48h。7.如权利要求4所述的应用，其特征在于，还包括菌株活化、摇瓶种子培养以及种子扩大培养的过程。8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述菌株活化的过程为：将所述肠源凝结魏茨曼氏菌接种至改良的MRS琼脂培养基斜面，50
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55℃培养48h；再用无菌生理盐水洗下斜面菌株，制备菌悬液，转接于含有改良MRS培养基的培养基中，50
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55℃培养24h。所述摇瓶种子培养的过程为：将活化培养得到的菌种加入无菌水洗脱制备菌悬液，转接于装有改良的MRS培养基的摇瓶中，100
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150r/min，50
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55℃振荡培养12
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18h，然后再50

【专利技术属性】
技术研发人员：马贤成，黄钦耿，赵燕玉，蔡玉凤，陈健，翁雪清，黄建忠，马敬坤，周冬屹，
申请(专利权)人：江苏东誉绿塑生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：