一种谷氨酸棒杆菌突变株及其在L-异亮氨酸发酵中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种谷氨酸棒杆菌突变株及其在L

【技术实现步骤摘要】
一种谷氨酸棒杆菌突变株及其在L
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异亮氨酸发酵中的应用


[0001]本专利技术涉及一种发酵工程
，特别涉及一种谷氨酸棒杆菌突变株及其在L
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异亮氨酸发酵中的应用。

技术介绍

[0002]L
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异亮氨酸属于疏水性支链氨基酸，系统名为“α
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氨基β
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甲基戊酸；1936年，国外学者Rose等人对动物进行营养实验，结果显示L
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异亮氨酸能促进人体新陈代谢，补充人体必备营养物质。人体正常每日需从食物中获取20mg/kg的L
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异亮氨酸。如果补充不充分，人体正常的新陈代谢受到影响，营养失衡，人体免疫力下降，甚至可能引起疾病发生。L
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异亮氨酸适合作为食品添加剂，保证人体获取充足的物质含量。此外，L
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异亮氨酸还具有丰富的药用价值，L
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异亮氨酸与L
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亮氨酸、L
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缬氨酸统称支链氨基酸，支链氨基酸能促进人体肌肉发育，增强肝脏免疫力，缓解疲劳，因此可以作为饮料添加剂以增强能量。氨基酸饮料能促进人体肌肉内蛋白质分解，因此很多饮料生产厂家将其融入到饮料制备中。运动员们经常饮用含有氨基酸的饮料，运动员服用后可以促进肌肉放松，更好的发挥状态。氨基酸饮料市场发展日益繁荣，获得了市场的广泛认可。具有代表的功能饮料生产品牌包括：如日本味之素公司生产的“氨基生命素”、“氨基维他水”、日本明治制草公司的“萨伯斯AMINOSPO”能量饮料等。可以推断，随着未来人们对氨基酸的理解日益深化，功能饮料的发展将在市场中拥有更加广阔的空间。
[0003]下述列举了异亮氨酸以及发酵废液(盐)重新利用相关技术的部分专利情况，可见现有技术中氨基酸发酵领域主要热点和工艺如下：
[0004]一种降低L
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异亮氨酸发酵废液中铵氮含量，CN 101899482 B：该专利通过用氢氧化钠替换pH调节剂氨气，进而减少发酵废液中铵根离子的浓度，该工艺将会减少分离中铵根离子的干扰，并降低铵根成本；
[0005]一种氨基酸发酵废水二次增值利用的方法，CN 110981003 A：该专利通过利用蒙脱石粉末将发酵废液上清吸附沉淀，其上清可灌溉使用，沉淀和菌体混合制成肥料，此工艺主要创新点是，发酵废液基本全部重新利用；
[0006]一种谷氨酸生产废液的利用方法，CN 101168515 B：该专利主要续创新点是将谷氨酸发酵分离的上清液进行分离并重新利用，其中硫酸铵被回收制成化肥，未被回收的固体部分被磷酸水解后作为发酵配料，实现了资源循环利用。
[0007]一种稳定高效生产L
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异亮氨酸的发酵方法，CN 113046398 A：该专利主要创新点是在发酵液中添加发酵稳定剂，稳定剂包括钴胺素、吡哆醇、氯化胆碱、叶酸，最终L
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异亮氨酸产量可达48g/L。
[0008]一种生产L
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异亮氨酸的发酵方法，CN 111172086A：该专利主要创新点是控制残糖在0.5g/L以下，以此来进行杂酸控制，最终L
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异亮氨酸产酸可达45g/L，杂酸仅有3.5g/L。
[0009]一株产L
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异亮氨酸的谷氨酸棒状杆菌工程，CN 111321100 A：该专利主要创新点是对谷氨酸棒杆菌进行基因改造，其改造部分将L
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异亮氨酸工业生产菌WM001的启动子
ilvA替换为启动子tac，敲除基因alaT、brnQ，在此基础上敲除alr基因获得构建营养缺陷型系统，在该系统中回补alr基因并过表达基因ilvBN和ppnK，并且此菌株最终不用添加任何抗生素，产酸为32.1g/L。
[0010]一种安全、高效生产1，3丙二醇的方法CN 200710048122.8：该专利专利技术了一种通过添加NaOH进行转化甘油生产1，3
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丙二醇的方法，其发酵过程中通过流加NaOH控制发酵液中的盐浓度进而进行丙二醇发酵过程；其中控制NaOH浓度，可看做一种控制盐浓度即渗透压的方法；
[0011]一种调节发酵液渗透压提高赤藓糖醇产量的方法，CN201210204534.7：该专利专利技术了一种调节发酵液渗透压提高赤藓糖醇产量的方法，其特征在于以假丝酵母为生产菌过程中利用KCl和NaCl并控制对应渗透进行发酵；
[0012]但是，上述现有技术均未解决目前国内L
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异亮氨酸产酸低、糖酸比转化率较低并且杂酸较多等问题，对于本领域而言，亟需一种高产酸、高糖酸比、杂酸低的新技术以解决上述问题。

技术实现思路

[0013]针对现有技术中的不足之处，本专利技术涉及一种谷氨酸棒杆菌突变株及其在L
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异亮氨酸发酵中的应用；其有效解决了现有技术中存在的产酸低杂酸高等技术难题，达到了高产酸、高转化率、低杂酸的有益效果。
[0014]首先，本申请所述的谷氨酸棒杆菌突变株为谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)，保藏编号为CCTCC NO:M 2022764。
[0015]进一步的，所述的谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)是以谷氨酸棒杆菌(CICC No.21756)为出发菌株，通过诱导诱变定向培养，筛选出的，是一种高产L
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异亮氨酸、副酸少的生产菌株—其于2022年05月30日保藏在中国典型培养物保藏中心，地址为：中国，武汉，武汉大学。
[0016]本专利技术提供了含有所述谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)的菌群，还提供了含有所述谷氨酸棒杆菌IBCL
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1或所述菌群的菌剂。
[0017]如下I)～III)所示在L
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异亮氨酸发酵中的应用：
[0018]I)、所述的谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)或其培养物和/或提取物；II)、所述的菌群；III)、所述的菌剂。
[0019]另外一方面，本申请还公开了所述的谷氨酸棒杆菌突变株在L
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异亮氨酸发酵中的应用；具体是一种新型L
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异亮氨酸发酵方法，该方法通过条件优化，获得一种依靠渗透压阶段控制的发酵工艺，大大提高了L
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异亮氨酸的产量同时降低了杂酸；
[0020]进一步的，本专利技术采用了硫酸铵稀释液控制渗透压，硫酸铵不仅为发酵过程中提供一定的无机氮，而且影响了整个发酵液的渗透压，进而调控了L
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异亮氨酸的关键酶活性增加产量，降低杂酸合成；
[0021]进一步的，所述的谷氨酸棒杆菌突变株发酵生产L
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异亮氨酸的方法，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)，保藏编号为CCTCC NO:M2022764。2.包括权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)的菌群。3.包括权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)或权利要求2所述的菌群的菌剂。4.如下I)～III)所示在L
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异亮氨酸发酵中的应用：I)、权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌IBCL
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1(Corynebacterium glutamicum)或其培养物和/或提取物；II)、权利要求2所述的菌群；III)、权利要求3所述的菌剂。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的应用包括如下步骤：(1)将L
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异亮氨酸生产菌IBCL
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1经过种子培养并接种至发酵罐中，发酵温度30
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34℃，初始pH6.8
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7.0，溶氧5
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25％，待发酵液中菌种OD
562
生长至40
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45时，pH调至7.0
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7.2；待发酵液残糖降至6
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7％时，通过流加无机盐补料液控制发酵液渗透压在500
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900mosm/L；(2)待残糖低于1
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4％时，通过流加补料糖液控制发酵液的残糖维持在1
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4％，同时继续流加无机盐补料液或发酵废液，控制发酵液的渗透压在700
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1000mosm/L，糖耗完发酵结束。6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的发酵废液为：将步骤(2)获得的L
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异亮氨酸发酵液灭菌后，过滤去除菌体，上清液加硫酸调pH至4.0
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4.5并脱色，再加入氨水调pH至6.0
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6.5，浓缩、过滤、去除下层结晶，取上清液、过滤杂质制得。7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的无机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，范超，洪皓，刘明，陈剑彬，吴文忠，
申请(专利权)人：黑龙江诺潽生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：