一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L-精氨酸中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L

【技术实现步骤摘要】
一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产L
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精氨酸中的应用


[0001]本专利技术涉及一株大肠埃希氏菌ecjzh1001及其应用、发酵生产L
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精氨酸的方法，属于生物


技术介绍

[0002]L
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精氨酸是蛋白质和肌酸合成的原料，也是生物体尿素循环的重要中间代谢物，是一种半必需的碱性氨基酸。L
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精氨酸主要用于医药、食品、化妆品、饲料等多个行业，L
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精氨酸除了作为机体的营养物质外，还有许多重要的生理学和医药用途。目前，临床上它是复方氨基酸输液的主要成分之一。它作为鸟氨酸的前体参与尿素循环，可加速血氨转化为尿素排出，维持体内氮平衡，对于治疗氨中毒性肝昏迷具有良好效果。精氨酸还是精子蛋白的组成成分，可以治疗男性因缺精、少精引起的不育症。精氨酸在调控免疫能力、改善心血管功能、提高繁殖能力、促进胃肠道发育等方面都发挥着非常重要的作用。近年来，精氨酸的市场需求不断增加，市场前景看好。
[0003]目前，L
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精氨酸的制备方法主要有：蛋白质水解提取法、化学合成法和直接发酵法。蛋白质水解提取法是以毛发、血粉及废蚕丝等蛋白质为原料，通过酸、碱或酶水解成多种氨基酸混合物，经分离纯化获得各种氨基酸，该法操作费时、收率低，工艺稳定性不好且环境污染严重，不适于大规模生产；化学合成法是利用有机合成和化学工程相结合的技术生产或制备氨基酸的方法。微生物发酵法生产L
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精氨酸，比传统的采用化学合成法和蛋白质水解法，具有更低的生产成本、更加绿色环保、更易于大规模生产等显著的优越性。近年来，国内外大量企业和研究机构致力于L
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精氨酸发酵生产技术的研究。目前在精氨酸发酵过程中出现菌种遗传性不稳定，产酸和转化率波动较大，尤其是通过基因改造的菌株，经常出现目标基因丢失、菌种不生长、产酸停滞等一系列问题，使得精氨酸发酵生产水平及其不稳定，造成原材料及能耗较大，生产成本较高。在精氨酸发酵生产过程中，精氨酸生产菌株决定着整个发酵生产过程中的生产工艺、生产成本以及产品质量等，因此，选育高产精氨酸优良菌株具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决上述生产技术问题的不足，提供一株大肠埃希氏菌ecjzh1001及其在发酵生产L
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精氨酸中的应用及发酵生产L
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精氨酸的方法。
[0005]本专利技术提供一株大肠埃希氏菌，为大肠埃希氏菌ecjzh1001，其分类命名为大肠埃希氏菌（Escherichia coli），已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25464。
[0006]大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001的 16S rRNA基因序列如SEQ ID NO：1所示。
[0007]本专利技术还提供了所述大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001在发酵生产L
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精氨酸中的应用。
[0008]本专利技术还提供一种发酵生产L
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精氨酸的方法，该方法以上述大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001为菌种发酵生产L
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精氨酸。
[0009]所述发酵生产L
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精氨酸的方法，包括以下步骤：（1）发酵培养，将所述大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001接入发酵培养基中进行发酵培养，发酵过程中不断流加葡萄糖和硫酸铵，培养至30~50 h结束培养，得到L
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精氨酸发酵液；（2）提取纯化，将所述L
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精氨酸发酵液进行提取纯化获得L
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精氨酸晶体。
[0010]所述的发酵培养基包含葡萄糖1~50 g/L、酵母粉1~20 g/L、硫酸铵1~30 g/L、磷酸二氢钾1~20 g/L、硫酸镁0.5~5 g/L、硫酸锰0.01~5g/L、硫酸锌0.01~5g/L。
[0011]所述发酵培养条件为：温度32~42 ℃、pH值6.7~7.8、溶氧20%~30%、罐压0.05~0.12 MPa、发酵过程中不断流加葡萄糖和硫酸铵，残糖含量控制在0.05~1%，AN含量控制在0.05~2%。
[0012]所述发酵培养前先进行菌种培养，将所述大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001活化后接至灭菌后的菌种培养基中进行培养，培养条件：温度32~42 ℃、pH值6.7~7.8左右、溶氧20%~30%、罐压0.02~0.05 MPa，培养至对数生长期。
[0013]所述菌种培养基包含葡萄糖1~50 g/L、酵母粉1~20 g/L、蛋白胨1~30g/L、磷酸二氢钾1~10 g/L、硫酸镁0.5~5 g/L、硫酸锰0.01~5g/L、硫酸锌0.01~5g/L。
[0014]所述提取纯化方法为：对L
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精氨酸发酵液进行膜过滤得到过滤清液，将过滤清液进行蒸发浓缩结晶，然后降温冷却结晶，进一步离心去除母液，得到湿晶，将湿晶进行干燥，得到L
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精氨酸晶体。
[0015]所述离心获得的母液通过离子交换，去除杂质，收集富集液，将富集液通过纳滤，得到纳滤清液，将纳滤清液进行蒸发浓缩结晶，然后降温冷却结晶，去除母液，得到湿晶，将湿晶干燥得到L
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精氨酸晶体。
[0016]所述的膜过滤设备为陶瓷膜、有机膜或金属膜，孔径为8nm~50nm。
[0017]所述蒸发浓缩结晶设备为多效蒸发结晶器，蒸发温度为50~75℃，浓缩比为3~10倍。
[0018]所述纳滤设备截留分子量为200~5000道尔顿。
[0019]所述冷却结晶设备为冷结晶器，降温控制速度为2~5℃/h，最低温度为5~20℃。
[0020]所述L
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精氨酸晶体干燥设备为流化床干燥机。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一株大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001，已保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.25464。该菌株具有独特的生理和生化特性可在科研、工业等领域进行研究和应用。
[0022]本专利技术中的大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001，在发酵法生产精氨酸的应用过程中，菌种稳定性大大提高，发酵结束产酸含量和糖酸转化率相比出发菌有了显著提高，且该菌种培养条件粗放，易于规模化生产，具有较好的工业应用前景。
[0023]生物材料的保藏一株大肠埃希氏菌ecjzh1001，其分类命名为大肠埃希氏菌（Escherichia coli），
保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株大肠埃希氏菌，其特征在于，所述大肠埃希氏菌为大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001，该大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25464。2.权利要求1所述的大肠埃希氏菌的应用，其特征在于，采用大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001发酵生产L
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精氨酸中。3. 一种发酵生产L
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精氨酸的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001为菌种发酵生产L
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精氨酸。4.根据权利要求3所述的发酵生产L
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精氨酸的方法，其特征在于，包含如下步骤：（1）发酵培养，将所述大肠埃希氏菌（Escherichia coli）ecjzh1001接入发酵培养基中进行发酵培养，发酵过程中不断流加葡萄糖和硫酸铵，培养至30~50 h结束培养，得到L
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精氨酸发酵液；（2）提取纯化，将所述L
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精氨酸发酵液进行提取纯化获得L
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精氨酸晶体。5. 根据权利要求4所述的发酵生产L
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精氨酸的方法，其特征在于，所述的发酵培养基包含葡萄糖1~50 g/L、酵母粉1~20 g/L、硫酸铵1~30 g/L、磷酸二氢钾1~20 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天惕，周旭波，唐海静，倪军，马淑芳，高建国，
申请(专利权)人：欧尚元智能装备有限公司欧铭庄生物科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：