高产蛋白的镶片镰孢霉及其在发酵生产蛋白的应用制造技术

技术编号:37701375 阅读:29 留言:0更新日期:2023-06-01 23:46
本发明专利技术涉及微生物和食品技术领域,具体涉及到一种高转化率、产蛋白菌株选育方法及其菌株发酵生产应用。本发明专利技术提供镶片镰孢霉突变菌株,尤其是保藏编号为CGMCC NO.40423的TB04菌株,相较于普通镶片镰孢霉,其蛋白含量、生长速度均明显提高,能够利用农副产品为碳源或氮源,且发酵菌丝蛋白中氨基酸种类齐全,含有人体所需的各种必需氨基酸,具有广泛的应用价值。值。

【技术实现步骤摘要】
高产蛋白的镶片镰孢霉及其在发酵生产蛋白的应用


[0001]本专利技术涉及食品
,具体涉及到一株高转化率、高产菌丝蛋白的镶片镰孢霉及其在生产菌丝蛋白中的应用。

技术介绍

[0002]菌丝蛋白是有镶片镰孢霉发酵生产的多细胞蛋白质,与其它蛋白来源相比,发酵蛋白营养全面,生产原料易得,周期短,单位面积产率高,且具有不受环境和气候的影响、可连续生产、绿色环保等优势,市场前景广阔。发酵过程中,乙醇作为主要副产物,能够将碳分流,至糖转化率降低。因此抑制ADH活性,降低丙酮酸向乙醇支路的转化,提高糖转化率。
[0003]丙烯醇是一种有毒物质,但对细胞的毒性并不是致死的,当丙烯醇在ADH的催化下氧化成丙烯醛时,这种不饱和醛的毒性远大于丙烯醇。当细胞在加有一定浓度的丙烯醇平板上培养时,只有ADH活性减低的细胞才能生长。M. CIRIACY等(M. CIRIACY. Genetics of alcohol dehydrogenase in Saccharomycescerevisiae. I. Isolation and genetic analysis of adh mutants. Mutation Research, 1975, 29:315

326)利用该方法曾多次用于并成功筛选到酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae的ADH缺陷型突变株,通过分析这些突变株表型的变化研究缺陷ADH的生理功能;Cristina Mazzoni等(Cristina Mazzoni, et al. CharacterizationofaKluyveromyceslactismutantwithalteredregulation of mitochondrial alcohol dehydrogenases. FEMS Yeast Res. 2006, 6(3):421

7. )同样利用此方法筛选获得ADH活性降低菌株。
[0004]镶片镰孢霉发酵生产菌丝蛋白过程中,乙醇作为主要的副产物存在,利用丙烯醇诱变方法筛选低乙醇产量菌株,其方法方便、经济,且不引入外源基因,属于化学诱变范畴。

技术实现思路

[0005]针对现实的需求,本专利技术要解决的技术问题是如何获得乙醇产量低菌种和/或如何获得生长速度快的菌种和/或如何获得底物利用广泛的菌种和/或如何获得适用于菌丝蛋白生产的菌种。
[0006]本专利技术提供了一种利用丙烯醇筛选ADH活性降低的菌株育种方法,利用该方法筛选获得一株镶片镰孢霉TB04,其保藏号为CGMCC NO. 40423。
[0007]示例性地,所述育种方法中丙烯醇添加到培养基,其浓度为10 mM

120mM之间。
[0008]示例性地,所述育种方法中丙烯醇的浓度由50 mM逐渐增加至100 mM,从而获得乙醇产量低的镰孢菌株TB04。
[0009]示例性地,镰孢菌TB04以TB01为出发菌株,通过丙烯醇诱变而得到。
[0010]本专利技术还提供所述的突变菌株在制备菌丝蛋白中的应用。
[0011]优选地,其通过发酵的方式发酵所述突变菌株以生产菌丝蛋白。
[0012]更优选地,农副产品原料进行发酵。更具体地,所述农副产品原料是大豆糖蜜和/或蔗糖糖蜜。
g,硫酸镁0.87 g,氯化铁3.64 mg,硫酸锌19.30 mg,硫酸锰15.46 mg,硫酸铜1.85 mg,用水定容至1000mL,调节pH至5.5,121℃灭菌15min。
[0025]甘蔗糖蜜发酵培养基:称取甘蔗糖蜜60 g,磷酸二氢铵2.1 g,硫酸铵6.0 g,硫酸钾2.1 g,硫酸镁0.87 g,氯化铁3.64 mg,硫酸锌19.30 mg,硫酸锰15.46 mg,硫酸铜1.85 mg,用水定容至1000mL,调节pH至5.5,121℃灭菌15min。
[0026]大豆糖蜜发酵培养基:称取大豆糖蜜60 g,磷酸二氢铵2.1 g,硫酸铵6.0 g,硫酸钾2.1 g,硫酸镁0.87 g,氯化铁3.64 mg,硫酸锌19.30 mg,硫酸锰15.46 mg,硫酸铜1.85 mg,用水定容至1000mL,调节pH至5.5,121℃灭菌15min。
[0027]实施例1、镶片镰孢霉TB04的获得本实施例中以镶片镰孢霉Fusarium venenatumTB01(本实验室保藏,专利CN112226373A)为出发菌株,利用丙烯醇诱变筛选获得镶片镰孢霉TB04:菌株孢子悬液的制备取斜面保存的镶片镰孢霉TB01划线接种于产孢培养基平板中,28℃恒温培养7

9 d,待平板表面长满镶片镰孢霉菌体,用接种环轻轻刮取表面的孢子,加入生理盐水冲洗三次,吸取孢子悬液转移至锥形瓶中,加入少了玻璃珠,振荡10 min使孢子充分分散,脱脂棉过滤,得到镶片镰孢霉孢子悬浮液。通过血球计数法计算镶片镰孢霉孢子浓度,调整孢子悬浮液终浓度为1x106CFU/ml。于4℃保存备用。
[0028]野生型菌株对丙烯醇的耐受性试验取制备的TB01的孢子悬浮液,按一定稀释度(10
‑3,10
‑4,10
‑5)取200ul涂布于含有0,20,40,80,100,120,140,160 mM丙烯醇的PDA平板上,置于30℃培养箱,观察平板生长情况。试验过程中各个处理均重复3次。以不添加丙烯醇样品(C s)为对照,通过平板菌落计数法计算丙烯醇的致死率,绘制菌株致死率曲线(附图1),由曲线获知,在80mM丙烯醇的PDA中,孢子的死亡率为50%以上,因此选择80 mM丙烯醇作为初始诱变浓度。其计算公式如下:致死率公式为:致死率=(U

T)/U*100%,U为未诱变菌落数(C s),T为诱变后菌落数。
[0029]缺陷型突变株的筛选过程1)取制备的TB01的孢子悬浮液稀释10
‑4倍,取200 ul涂布与80 mM丙烯醇的PAD平板中,30℃,培养48 h;2)挑取平板中生长的单菌落转接与无机盐培养基中,发酵48后取菌液测定乙醇产量;3)将乙醇产量最低菌株接种与产孢培养基平板,按照孢子悬液的方法制备孢子,稀释10
‑4倍,取200 ul涂布与100mM丙烯醇的PAD平板中,30℃,培养48 h;4)挑取平板中生长的单菌落转接无机盐培养基中,发酵48后取菌液测定乙醇产量;5)重复步骤3、4,根据突变菌株乙醇产量,提高丙烯醇浓度,丙烯醇浓度的提高过程:80mM、100 mM、120mM;6)将在120mM丙烯醇平板中生长的单菌落接种至PDA平板中保存,获得8株初筛菌株。
[0030]突变菌株复筛将初筛8株突变菌株分别接种与3 mL的无机盐液体培养中,30℃培养48h;取2 mL菌液接种与50 mL无机盐液体培养于250 mL的三角瓶中,30℃培养48h。发酵结束后用布氏漏斗过滤,收集菌体,105℃烘干3 h至恒重,利用并用HPLC检测发酵液中葡萄糖、乙醇含量。
[0031]称取0.1本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镶片镰孢霉(Fusarium venenatum)或其突变体,其中所述镶片镰孢霉的保藏编号为CGMCC NO. 40423。2.如权利要求1所述的镰孢霉或其突变体,其特征在于,所述突变体是由不同浓度的丙烯醇诱变而得到的。3.如权利要求2所述,诱变是通过丙烯醇添加到培养基中进行诱变,其浓度范围在10 mM

120mM之间。4.根据权利要求1

4中任一项所述的镰孢霉或其突变体在生产菌丝蛋白中的应用。5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,其通过发酵的方式发酵所述突变菌株以生产菌丝蛋白。6.如权利要求4或5所述的应用,其特征在于,所述发酵是利用农副产品原料为碳源进行发酵。7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述农副产品原料是大豆糖蜜和/或甘蔗糖蜜。8.如权利要求5所述的应用,其特征在于,采用葡萄糖为碳源进行发酵,所述葡萄糖发酵培养基为:每1000m...

【专利技术属性】
技术研发人员:王钦宏齐显尼高洁鲍欢张媛媛
申请(专利权)人:中国科学院天津工业生物技术研究所
类型:发明
国别省市:

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