一种低分子量聚谷氨酸生产菌株及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种低分子量聚谷氨酸生产菌株及其应用。本发明专利技术提供了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，其菌株号为LM9，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.23791。本发明专利技术从东北黑土地中筛选获得的一株具有低分子量γ

【技术实现步骤摘要】
一种低分子量聚谷氨酸生产菌株及其应用


[0001]本专利技术涉及微生物领域，具体涉及一种低分子量聚谷氨酸生产菌株及其应用。

技术介绍

[0002]γ
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聚谷氨酸是由D
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谷氨酸和L
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谷氨酸单体通过酰胺键连接而成的生物高分子，分子质量一般在10万～100万道尔顿。它是一种水溶性、可生物降解的优良的环保型高分子材料，对人体和环境无毒害作用，在食品、化妆品、医药和水处理等领域具有非常广泛的用途。γ
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聚谷氨酸是少数几种可以由微生物发酵法生产的生物高分子。芽孢杆菌是γ
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聚谷氨酸主要生产菌株，通过菌株诱变，培养基成分优化，以及发酵方式优化，γ
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聚谷氨酸的发酵水平达到40～70g/L(中国专利技术专利申请号：200910012392.2；Xu et al.,Process Biochemistry,2005,40:519
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523)。
[0003]不同分子量的γ
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聚谷氨酸具有不同的应用领域。高分子量的γ
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聚谷氨酸(分子量大于100万道尔顿)具有更强的黏度以及更高的保水特性，可以作为絮凝剂用于水处理领域(中国专利技术专利申请号：200510040857.7)。分子量范围为70万～100万道尔顿的γ
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聚谷氨酸可以作为保湿剂用于化妆品领域。低分子量的γ
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聚谷氨酸(分子量低于60万道尔顿)可以作为药物载体用于肿瘤的治疗(中国专利技术专利申请号：202011047620.2)。分子量低于5万道尔顿的γ
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聚谷氨酸可以作为生物肥料助剂，改善土壤环境，促进作物生长，促进种子萌芽等功效。
[0004]微生物来源的γ
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聚谷氨酸分子量为60万道尔顿以上，目前市面上销售的γ
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聚谷氨酸大多数是中高分子量的聚合物。低分子量的γ
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聚谷氨酸主要依靠物理、化学、酶解等方法获得。中国专利技术专利(申请号：201510191530.3)利用酸解法制备得到分子量范围为1万～50万道尔顿的γ
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聚谷氨酸。中国专利技术专利(申请号：202010455019.0)通过双菌混合培养的方法，利用蜡样芽胞杆菌分泌的酶降低γ
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聚谷氨酸的分子量。γ
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聚谷氨酸的分子量在很大程度上限制了其用途，低分子量γ
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聚谷氨酸在微生物细胞中的直接合成正成为国内外γ
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聚谷氨酸行业的研究热点。目前报道的调节γ
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聚谷氨酸分子量的方法均存在步骤繁琐，产品稳定性差的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种低分子量γ
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聚谷氨酸生产菌株及其应用。
[0006]第一方面，本专利技术要求保护一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。
[0007]本专利技术要求保护的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，其菌株号为LM9，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.23791。
[0008]第二方面，本专利技术要求保护枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的培养物。
[0009]本专利技术要求保护的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的培养物为将前文第一方面所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LM9在细菌培养基上培养所得物质(培养容器内的所有物质)。
[0010]上述培养物中，所述物质包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LM9(菌体自身)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LM9的代谢物。
[0011]术语“代谢物”是指微生物新陈代谢过程中产生的初级代谢产物和/或次级代谢产物。初级代谢是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程。初级代谢的产物即为初级代谢产物，如单糖或单糖衍生物、核苷酸、维生素、氨基酸、脂肪酸等单体以及由它们组成的各种大分子聚合物，如蛋白质、核酸、多糖、脂质等。次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。次级代谢的产物即为次级代谢产物，大多是分子结构比较复杂的化合物。根据其作用，可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素等类型。
[0012]上述培养物中，所述细菌培养基可为枯草芽孢杆菌培养基，可为液体培养基，也可为固体培养基。
[0013]术语“培养物”是指经人工接种和培养后，长有微生物群体的液体或固体产物(培养容器内的所有物质)的统称。即通过将微生物进行生长和/或扩增而获得的产物，其可以是微生物的生物学纯培养物，也可以含有一定量的培养基、代谢物或培养过程中产生的其他成分。术语“培养物”还包括通过将微生物传代而获得的传代培养物，其可以是某一代的培养物，也可以是若干代的混合物。
[0014]在本专利技术的具体实施方式中，所述细菌培养基的溶剂为水，溶质及浓度如下：葡萄糖10
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30g/L(如30g/L)、酵母膏5
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10g/L(如8g/L)、谷氨酸钠20
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50g/L(如30g/L)、磷酸氢二钾1
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4g/L(如2g/L)、硫酸镁0.2
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1g/L(如0.25g/L)。
[0015]第三方面，本专利技术要求保护一种菌剂。
[0016]本专利技术要求保护的菌剂含有前文第一方面所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LM9、所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LM9的代谢物和/或前文第二方面所述的培养物。
[0017]所述菌剂为用于生产低分子量γ
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聚谷氨酸的菌剂，和/或为用于增强植物抗病性的菌剂，和/或为用于促进植物生长的菌剂。
[0018]上述菌剂中，所述菌剂除所述活性成分外，还含有载体。所述载体可为生物学上的惰性载体。所述载体可为固体载体或液体载体；所述固体载体可为矿物材料、植物材料或高分子化合物；所述矿物材料可为粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种；所述植物材料可为玉米粉、豆粉和淀粉中的至少一种；所述高分子化合物可为聚乙烯醇和/或聚二醇；所述液体载体可为有机溶剂、植物油、矿物油或水；所述有机溶剂可为癸烷和/或十二烷。
[0019]上述菌剂中，所述菌剂的剂型可为多种剂型，如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。
[0020]根据需要，所述菌剂中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、稳定剂(如抗氧化剂)、pH调节剂等。
[0021]第四方面，本专利技术要求保护前文第一方面所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LM9或前文第二方面所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，其菌株号为LM9，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.23791。2.枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的培养物，为将权利要求1所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在细菌培养基上培养所得物质。3.菌剂，其特征在于：所述菌剂含有权利要求1所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的代谢物和/或权利要求2所述的培养物。4.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)或权利要求2所述的培养物或权利要求3所述的菌剂在如下任一中的应用：A1、生产低分子量γ
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聚谷氨酸；A2、制备用于生产低分子量γ
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聚谷氨酸的产品。5.一种制备低分子量γ
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聚谷氨酸的方法，包括如下步骤：用细菌培养基对权利要求1所述的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)进行发酵培养，从发酵液中获得低分子量γ
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聚谷氨酸。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述细菌培养基的溶剂为水，溶质及浓度如下：葡萄糖10
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30g/L、酵母膏5
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10g/L、谷氨酸钠20
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50g/L、磷酸氢二钾1
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4g/L、硫酸镁0.2
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1g/L；和/或进行所述发酵培养的温度为37℃，pH为7.0，通气量为1L/min，溶氧为30％；和/或进行所述发酵培养的时间为48...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽敏，李静，陈升宝，孙丽璠，武晓云，张杰，于波，
申请(专利权)人：中国科学院微生物研究所，
类型：发明
国别省市：