一株丝孢酵母生产谷胱甘肽的应用制造技术

技术编号:4150632 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种丝孢酵母在降解苯酚的同时生产谷胱甘肽的应用。本发明专利技术的目的是提供利用该苯酚降解菌同时进行苯酚降解和谷胱甘肽生产的方法。本发明专利技术采用的苯酚降解菌为丝孢酵母Trichosporon montevideense(保藏号CGMCC No.3144)。本发明专利技术提供的方法是利用丝孢酵母Trichosporon montevideense(保藏号CGMCC No.3144)进行生物降解苯酚同时获得酵母细胞提取谷胱甘肽。过程包括:常规培养基斜面种子培养以及至少二级种子培养,转接污水处理装置或发酵罐进行苯酚降解,然后收集酵母进行谷胱甘肽提取。本发明专利技术技术具有减少污染物排放、有效利用资源以及降低谷胱甘肽生产成本等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物化工领域,旨在提供一种丝孢酵母7Wc/Kwporo womev^ee似e CGMCCNo. 3144在降解苯酚生产谷胱甘肽中的应用。
技术介绍
苯酚是有机合成的常用原料,酚类化合物广泛存在于炼焦、制药、造纸、染料、酚醛树脂合成以及石油化工等行业废水中,苯酚是含酚废水的主要污染物,据国家环保局统计2003年我国酚类物质排放量约为3000吨。苯酚属于原生质毒物,对生物具有毒害作用,对人类祌经系统的危害尤其严重(Paula M. et al Isolation and characterization of phenol-degradingdenitrifying bacteria [J], Appl. Environ. Microbiol., 1998, 64(7): 2432-2438),水中酚类化合物含量达到O. 005 mg/L时就不能饮用,含酚量> 100mg/L的灌溉水将导致农作物减产和枯死(李淑彬等,蜡状芽孢杆菌菌株Jp-A的分离鉴定及其降解苯酚特性[J],应用生态学报,2006, 15(2):920-924;),因此苯酚被列为国家环保局1989年通过的水中优先控制污染物黑名单。苯酚污水的处理有物理、化学氧化及生物降解方法等(张锦等,含酚废水的危害及处理方法的应用特点[J],环境工程,2001, 83(2): 36-37),对于难于回收的含苯酚废水,生物降解具有温和、效率高、应用范围广、处理能力大、设备简单、和不产生二次污染等特性。文献报道已筛选到可降解苯酚的微生物多种,其中多数为不动杆菌Cto'o&c加sp.)(陈明,张维,醋酸钙不动杆菌PHEA—2对苯酚的降解特性研究[J],中国环境科学,2001, 21(3): 226-229)、假单胞菌(i^ewcfowowos sp.) (Arinjay Kumar et al., Biodegradation kinetics of phenol and catecholusing尸^wifowofl;y MTCC1194[J], Biochem. Eng. J., 2004, 22: 151-159)、红球菌(及to必o)^sp.)(沈锡辉等,苯酚降解菌红球菌PNAN5菌株的分离鉴定、降解特性及其开环双加氧酶性质研究[J],环境科学学报,2004, 24: 482—486)、微球菌(Mz'ctococcm sp.)(潘利华等,苯酚降解菌的筛选及其降解特性的初步研究[J],微生物学通报,2003, 30(5): 78-81)、皮状丝孢酉孝母(7Wc/z呼o/wj cwtoewm)(Andras Gaal & Halina Y. Neujahr, Metabolism of phenoland resorcinol in 7WcAo印oraw cw/aweww[J〗,J. Bacteriol., 1979, 137(1): 12-31)、假丝酵母(Cawt/油sp.) (Jiang Yan et al., The biodegradation of phenol at high initial concentration by theyeast Oot&^ fro; /ca/wj], Biochem. Eng. J., 2005, 24: 243—247)以及丝状真菌(Santos V. L. &Linardi V. R., Biodegradation of phenol by a filamentous fungi isolated from industrial effluents:identification and degradation potential[J], Process Biochem., 2004, 39: 1001—1006)等,其中假丝酵母耐苯酚浓度可达2000mg/L,投加于活性污泥中可成为处理含酚废水的优势菌群,苯酚降解率可达95%以上,未投加菌种的活性污泥其对照苯酚降解率低60%(朱永光等,活性污泥系统处理苯酚废水的生物强化效果[J],应用与环境生物学报,2006, 12(4): 559-561),皮状丝孢酵母(7h'c/z(wporaw cw/aeww)的耐酚浓度亦可达2000mg/L(Andras Gaal & Halina Y. Neujahr,Metabolism of phenol and resorcinol in 7Wc/ o,/x w cw加e脂[J], J. Bacteriol 1979, 137(1):12-31)。作为一种石油化工衍生产物和化工主要原料之一,苯酚以废物形式存在于环境之中时具有毒性,而活性污泥法处理苯酚废水后大量菌体代谢增殖会产生污泥的安置问题。因此,目前需要开发一种能够更好地利用含酚废水中的苯酚的利用价值的废水处理方法以达到资源的节约与合理利用。谷胱甘肽,即y-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸(Y-L-glutamyl-L-cysteinyl-glycine,简称GSH),自然界中主要存在于酵母、动物肝脏、肌肉和血液中,是一种重要的生理活性物质(A. Meister & M. E. Anderson, Glutathione, Annu. Rev. Biochem., 1983,52:711-760),在临床医学、食品添加剂和运动营养学方面具有广泛的用途(胡文铎等编,国家基本药物及新特药临床指南[M],天津天津科技翻译出版公司,1996, 537)。谷胱甘肽的生产方法主要有化学合成法、酶法合成和发酵法等。目前,从富含谷胱甘肽的酵母细胞中提取谷胱甘肽成为主流。谷胱甘肽的提取分离和制备方法有诸多文献(王淼等,阳离子交换法分离纯化酵母细胞提取液中的谷胱甘肽[J],食品科学,2007,28(4): 211-217;刘娟等,发酵法生产谷胱甘肽的研究进展[J],微生物学通报,2006, 29(6): 72-75;苏晓晋等,应用超滤技术去除富含谷胱甘肽的酵母提取液中蛋白质的研究[J],食品工业科技,2006, 27 (2) : 136-139)。由于胞内产品浓度低,谷胱甘肽的生产需要培养大量菌体,目前谷胱甘肽的生产方法存在原料利用率低,成本高等问题。发酵法生产谷胱甘肽中,以诱变处理获得高谷胱甘肽含量的酵母变异菌株来生产谷胱甘肽为常见。对谷胱甘肽发酵条件以及补料方式的优化方面的研究在提高谷胱甘肽的产量已多有报道,李寅等研究了谷胱甘肽的发酵条件,利用摇瓶补糖策略使得谷胱甘肽产量达到119mg/L(李寅等,高密度培养工程菌生产谷胱甘肽[J],中国医药工业杂志,1999, 30(1):1-4) 。 Sakato等同时利用补糖和乙醇控制方法,使得谷胱甘肽总量和含量分别达2360mg/L和3.7% (K. Sakato & H. Tanaka, Advanced Control of Glutathione Fermentation Process[J],B/Wec/jo/别oewg, 1992, 40(8): 904-912.)。如果作为生产的辅产物提取,在缓解原料利用率低导致高成本问题方面具有可选之处。有报本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丝孢酵母Trichosporon montevideense CGMCC No.3144在生产谷胱甘肽中的应用。

【技术特征摘要】
1、一种丝孢酵母Trichosporon montevideense CGMCC No.3144在生产谷胱甘肽中的应用。2、 根据权利要求l所述应用,其特征是,具体过程为将丝孢酵母7Wc/zoy/ ora woWmVfee/weCGMCCNo. 3144进行常规培养基斜面种子培养以及二级种子培养后,转接入增殖培养基中进行培养增殖,然后收集酵母菌体进行谷胱甘肽提取,经过分离纯化制得谷胱甘肽产n叩o3、 根据权利要求2所述应用,其特征是其中所说的增殖培养基是含苯酚浓度不高于2500mg/L的废水或者是人工配制的含苯酚浓度不高于2500mg/L的培养基。4、 据权利要求3所述的应用,其特征是,其中所说的人工配制的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘惠
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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