产制造技术

本发明专利技术属于涉及一种微生物发酵生产6‑

【技术实现步骤摘要】
产6
‑
羟基烟酸的草假单胞菌HD530及应用


[0001]本专利技术涉及产6‑
羟基烟酸的草假单胞菌
HD530
及应用
。

技术介绍

[0002]6‑
羟基烟酸又名6‑
羟基
‑
吡啶
‑3‑
甲酸，是一种高价值的精细化工中间体，英文名为6‑
hydroxynicotinic acid
，缩写为6‑
HNA。6
‑
羟基烟酸具有醇式与酮式结构，难溶于酸，易溶于碱性溶液，是一种合成农药
、
医药和其他化学药品的重要中间体，已广泛应用于农药
、
染料
、
医疗美容及材料等行业
。
在农药方面，6‑
羟基烟酸可以用于生产以吡虫啉
、
吡虫清为代表的吡啶甲胺类农药，对植物真菌病害具有高效
、
低毒的抑制作用，也可以和氯反应生成一种医药活性成分
5,6
‑
二氯烟酸，其可以促进脂肪酶的降解功能，具有减脂作用，可用于制备减肥药
。
在化学方面，6‑
羟基烟酸还可以作为底物用于医药中间体的合成，如从6‑
羟基烟酸出发，以乙腈为溶剂，利用化学法逐步合成得到2‑
氯
‑5‑
氯甲基吡啶
。
在材料领域，因为6‑
羟基烟酸中具有富电子能力的
N
原子，从而具有电催化化学性质，可以用作电极材料，如利用循环伏安法，将6‑
羟基烟酸聚合至碳糊电极的表面，制备得到6‑
羟基烟酸膜修饰电极
。
[0003]由于6‑
羟基烟酸广阔的开发前景，生产6‑
羟基烟酸已经成为国内外研究热点
。
但是，目前6‑
羟基烟酸很难从化学方法合成，有机合成生产6‑
羟基烟酸的方法主要以以富马酸或苹果酸为原料，反应过程中需要添加浓硫酸
、
浓盐酸等试剂，易引起环境污染并造成生产成本的相应增加
。
此方法副产物多，成本高，污染重
。
与传统的化学法相比，利用微生物中含有的烟酸脱氢酶生物催化烟酸生产6‑
羟基烟酸具有绿色友好，成本低，产量高等优点
。
[0004]烟酸脱氢酶是一种能不同程度上作用于烟酸和各种烟酸类似物的羟化酶类
。
烟酸脱氢酶的研究是从烟酸代谢菌株中分离纯化烟酸脱氢酶开始的
。
已报道的烟酸脱氢酶大多来源于好氧的恶臭假单胞菌，例如
Xu
等人在
2005
年得到一株可有效催化烟酸生产6‑
羟基烟酸的菌株
Pseudomonas putida NA
‑1；
Luo
等人于
2010
年从菌株
Pseudomonas putida BK
‑1中分离得到烟酸脱氢酶；
2017
年
Chen
等人从腐鱼中分离鉴定出一株产烟酸脱氢酶的
Pseudomonas putida H9
，可以催化烟酸生成6‑
羟基烟酸；
2021
年
Shang
等人得到一株产烟酸脱氢酶的恶臭假单胞菌
Pseudomonas putida S14。
然而，目前已报道的多数烟酸脱氢酶产生菌仍存在酶活偏低
、
烟酸转化效率不高的问题，限制了其大规模工业应用
。
因此，筛选出一株高活性烟酸脱氢酶产生菌，以及对其进行功能表达及高效催化转化研究，对6‑
羟基烟酸的高效合成及工业化生产具有重要的现实意义
。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种含有高活性的新型的可产烟酸脱氢酶的菌株
HD530
，该菌株可用于微生物发酵烟酸生产6‑
羟基烟酸
。
本专利技术还给出了利用该菌株发酵生产6‑
羟基烟酸的方法，该方法以廉价的烟酸为原料，可以高效率合成生产6‑
羟基烟酸
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案
。
[0007]一种微生物发酵生产6‑
羟基烟酸的草假单胞菌
HD530
，其分类属假单胞菌科
(Pseudomonas)
假单胞菌属
(Pseudomonas)
草假单胞菌
(Pseudomonas poae)。
[0008]其分类命名为
Pseudomonas poae
，已于
2023
年7月
10
日保藏于北京市朝阳区北辰西路1号院3号，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.7.524。
[0009]利用该菌株发酵催化烟酸生产6‑
羟基烟酸的方法，具体为：将菌株菌液先涂布划线到平板培养基，在好氧条件下于
30℃
培养
24
～
36h
；然后将培养好的菌株单菌落挑取至一级种子培养基，于
30℃
好氧培养
12
～
24h
；然后将培养好的一级种子按1～
10
％的接种量接入二级种子培养基中，于
30℃
好氧培养8～
12h
，8～
12h
后将培养好的二级种子按1～
10
％的接种量再接入液体发酵培养基，在好氧条件下于
30℃
发酵培养
10
～
12h
；发酵结束后，收集发酵液，离心收集菌体，向收集到的菌体内加入原始发酵液体积
1/20
的1％烟酸转化液，使菌体浓缩后进行转化，每隔4小时补加底物烟酸，使体系烟酸浓度稳定在
20g/L。
[0010]根据上述生物催化转化方法，所述一级种子培养基和二级种子培养基的组成均为：烟酸1～
2g/L
，牛肉浸提物2～
5g/L
，蛋白胨8～
10g/L
，
NaCl 0.5
～
1g/L
，余量为水，
pH
为
7.0
；所述液体发酵培养基的组成为：烟酸
10
～
20g/L
，酵母浸提物8～
10g/L
，蛋白胨8～
10g/L
，
KH2PO
4 0.5
～
1g/L
，
K2HPO4·
3H2O 2
～
4g/L
，余量为水，
pH
为
7.0。
[0011]具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
产6‑
羟基烟酸的草假单胞菌
HD530
，其分类命名为
Pseudomonas poae
，已于
2023
年7月
10
日保藏于北京市朝阳区北辰西路1号院3号，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.7.524。2.
权利要求1所述的产6‑
羟基烟酸的草假单胞菌
HD530
在产中6‑
羟基烟酸的应用
。3.
权利要求1所述的产6‑
羟基烟酸的草假单胞菌
HD530
的筛选方法，其特征在于，将适量土样用
PBS
溶液混合均匀，过滤后取上清液稀释涂布于平板分离培养基，于
30℃
好氧培养
24
～
36h
，取紫外照射下可显色的菌株进行发酵筛选；所述平板分离培养基的组成为：烟酸2～
5g/L
，酵母浸提物2～
5g/L
，琼脂
15
～
20g/L
，
NaCl 0.5
～
1g/L
，余量为水，
pH
为
7.0
；发酵筛选时将菌株划线于固体培养基，于
30℃
，
200rpm
培养
24h
，挑取单菌至液体种子培养基，于
30℃
，
200rpm
培养
24h
，按1～5％的接种量接入液体发酵培养基，在好氧条件下于
30℃
发酵培养
24h
，利用高效液相色谱法检测产物6‑
羟基烟酸浓度
。4.
产6‑
羟基烟酸的草假单胞菌
HD530
进行静息细胞产6‑
羟基烟酸的方法，包括如下步骤：
S1、
将菌株菌液先涂布划线到固体平板培养基，在好氧条件下于
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇鹏，唐佳诚，李熠，辛凯翔，李华，许银彪，孙杨，周配，曹训亮，赵剑锋，何媛媛，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：