一株转化甘油和甘氨酸的放线菌制造技术

本发明专利技术公开了转化甘油和甘氨酸的小单孢菌菌株—深邃小单孢菌Micromonospora profundi TRM 95458，2022年08月02日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），保藏号为GDMCC NO:62600。同时还公布了利用该菌株转化甘油和甘氨酸高效生产ABAGG的种子培养基和发酵培养基及其制备工艺，利用甘油为唯一碳源发酵生产ABAGG等含有丙三醇基团的化合物，变废为宝，具有较好的工业应用前景。具有较好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一株转化甘油和甘氨酸的放线菌


[0001]本专利技术涉及工业微生物领域，具体涉及一株利用甘油为唯一碳源发酵生产含有丙三醇基团的代谢产物的放线菌，更具体为深邃小单孢菌及其在工业、农业和医药中应用。

技术介绍

[0002]微生物能够利用甘油转化生产精细化学品，其中肺炎克雷伯氏菌、弗氏柠檬酸杆菌和丁酸梭菌的研究比较多(Sun Y Q, Shen J T, Yan L, et al. Advances in bioconversion of glycerol to 1, 3
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propanediol: prospects and challenges[J]. Process Biochemistry, 2018, 71: 134
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146.)。近年来利用各种微生物转化粗甘油生产一些精细化学品，受到了国内外学者的关注。齐向辉等提供了一种微生物共培养体系，利用甘油发酵生产1,3
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丙二醇的方法，提高了甘油的转化率和1,3
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丙二醇的产量，降低了生产成本(CN111394396B,)。赵宗保等用于胞外无细胞体系或在微生物体内催化生物柴油副产物甘油产1,3
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丙二醇,显著降低1,3
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丙二醇生产成本，提高产物得率(CN110964753B)。
[0003]甘油是生物柴油酯交换生产过程中不可避免的一种副产物，随着生物柴油产业的发展而产量巨大。微生物转化法有条件温和、简单、易操作等特点，使甘油在发酵领域的应用受到广泛关注(Chilakamarry C R, Sakinah A M, Zularisam A W, et al. Bioconversion of glycerol into biofuels—opportunities and challenges[J]. BioEnergy Research, 2022, 15(1): 46
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61.)。利用微生物细胞工厂，转化可再生生物质资源生产精细化学品，具有重要的工业、农业及医药应用价值(Jathanna H M, Rao C V. Using Aspergillus ochraceus, a Native Fungus, to Convert Biodiesel
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Derived Crude Glycerol to Single Cell Oil for Commercial Applications[J]. Waste and Biomass Valorization, 2022, 13(6): 2831
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2845.)。

技术实现思路

[0004]本专利技术从木垒县鹰嘴豆根际土中分离得到一株深邃小单孢菌Micromonospora profundi TRM95458，并对其次生代谢产物进行挖掘，发现了该菌株能以甘油为唯一碳源，生产新结构化合物ABAGG（即化合物B），以及化合物A，D，E。结构式如下：
因此，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种生产ABAGG的小单孢菌，为深邃小单孢菌Micromonospora profundi TRM95458，于2022年08月02日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC）（地址：广州市先烈中路100号59号楼5楼，广东省微生物研究所），保藏号为GDMCC NO: 62600，分类命名：Micromonospora profundi，经检测，存活。
[0005]所述的深邃小单孢菌在转化甘油和甘氨酸中的应用，其特征在于其利用甘油为唯一碳源发酵生产含有丙三醇基团的代谢产物，用于转化可再生生物质资源生产精细化学品，在工业、农业和医药中应用。
[0006]本专利技术提供所述的深邃小单孢菌在生产ABAGG中的应用。所述的应用，其特征在于包括下述步骤：在合适条件下培养所述小单孢菌，获得发酵液；从发酵液中分离制备得到ABAGG，培养所述放线菌的发酵培养基是以甘油为唯一碳源、甘氨酸等为氮源。
[0007]所述的深邃小单孢菌发酵的培养基配方和培养条件为：种子液培养基：淀粉10g，TSB 3g，葡萄糖4g，酵母膏4g，麦芽浸粉10g，微量元素1mL，琼脂17g，调节pH 7.0。将固体平板菌打菌饼(直径1cm)，接种于500mL、装液量为150mL的种子培养基中(每瓶接3
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5个菌饼)，30℃，180rpm培养5天。发酵液培养基：甘油20mL，蛋白胨10g，甘氨酸10g，酵母浸粉10g，微量元素液1mL，调节pH 7.0。按4%的接种量接种于发酵培养基中，30℃、180rpm条件下在摇床上培养7天。
[0008]所述的从发酵液中分离制备ABAGG的方法具体为：发酵液离心后，湿法上样至D101大孔树脂色谱柱，然后分别用4倍柱体积的蒸馏水除去糖类、盐类及水溶性蛋白等杂质，之后用30%~80%甲醇进行洗脱；合并30%~80%甲醇洗脱液经旋转蒸发仪减压浓缩得到发酵液粗提物浸膏。
[0009]从发酵液中分离纯化ABAGG的方法进一步包括如下步骤：将发酵液粗提物浸膏烘干后用甲醇溶解，过ODS柱，分别用40%，60%，80%的甲醇洗脱，收集80%的甲醇洗脱液浓缩成浸膏，继续进行pHPLC制备获得ABAGG。
[0010]所述pHPLC制备条件为：A:30%MeOH
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H2O(0.075% HCOOH)；B:100%MeOH；流速 :10 mL/min；梯度洗脱条件:0
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40min 0
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65%B；40
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45min 65
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100%B；45
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50min 100%B；DAD检测器
波长: 350nm，收集保留时间RT=21.85min峰得到ABAGG。
[0011]本专利技术还提供一种化合物ABAGG，具有调节细胞渗透压作用，能够提高生物耐盐性，其结构式如下：。
[0012]进而本专利技术也提供所述化合物ABAGG在调节细胞渗透压或提高生物耐盐性中的应用。
[0013]本专利技术具有以下有益效果：深邃小单孢菌TRM95458能够以甘油为唯一碳源，生产含有丙三醇基团的代谢产物，用于转化可再生生物质资源生产精细化学品，在工业、农业和医药中应用。
附图说明
[0014]图1、深邃小单孢菌TRM95458的扫描电镜照片(示菌丝体和圆形孢子)。
[0015]图2、深邃小单孢菌TRM95458的分类学地位与系统发育树。
[0016]图3、菌株95458发酵产物制备高效液相色谱图。
[0017]图4、ABAGG的二维核磁共振HMBC远程相关关系图。
[0018]图5、ABAGG的核磁共振氢谱谱图。
[0019]图6、ABAGG的核磁共振碳谱谱图。
[0020]图7、ABAGG的核磁共振HMBC谱图。
[0021]图8、ABAGG的HPLC定量分析标准曲线。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放线菌，其特征在于，其为深邃小单孢菌Micromonospora profundi，于2022年08月02日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC NO: 62600。2.按照权利要求1所述的放线菌在甘油转化作用中的用途。3.如权利要求2所述的用途，其特征在于，其利用甘油为唯一碳源发酵生产含有丙三醇基团的代谢产物。4.按照权利要求1所述的放线菌在生产化合物含丙三醇和甘氨酸基团的化合物ABAGG中的应用，化合物ABAGG的结构式如下：。5.一种化合物ABAGG的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：在合适条件下培养如权利要求1所述的放线菌，从发酵液中分离制备得到ABAGG；优选地，培养所述放线菌的发酵培养基是以甘油唯一碳源、甘氨酸为氮源；化合物ABAGG的结构式如下：。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：培养所述放线菌的培养基配方为：种子液培养基：淀粉10g，TSB 3g，葡萄糖4g，酵母膏4g，麦芽浸粉10g，微量元素1mL，琼脂17g，调节pH 7.0；发酵液培养基：甘油20mL，蛋白胨10g，甘氨酸10g，酵母浸粉10g，微量元素液1mL，调节pH 7.0。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：培养所述放线菌的培养条件为：25
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35℃，150
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200rpm，优选为30℃、180rp...

【专利技术属性】
技术研发人员：万传星，卢娣，沈红玲，王磊，何果果，梁红丽，丁培治，张珍，
申请(专利权)人：塔里木大学，
类型：发明
国别省市：