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一株乙硫氨酸抗性产朊假丝酵母及其应用制造技术

技术编号:6997130 阅读:560 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一株乙硫氨酸抗性产朊假丝酵母及其应用,所述产朊假丝酵母(Candida??utilis)SUGS-01于2009年12月9日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),保藏号为CCTCC??M??209298。应用上述产朊假丝酵母(Candidautilis)SUGS-01联产发酵生产SAM和GSH,具体包括以下步骤:以产朊假丝酵母(Candida??utilis)SUGS-01为出发菌株,经斜面培养和种子培养后,发酵至少24小时;每1升所述发酵培养基含有:蔗糖35~36g,硫酸铵10~12g,磷酸二氢钾12~13g,硫酸镁0.05~0.06g,L-蛋氨酸4~5g;所述发酵培养基pH??5.5~6.0。由于本发明专利技术采用了紫外诱变和γ-射线诱变联合作用,得到了能够联产SAM和GSH的产朊假丝酵母突变株,所得产朊假丝酵母作为生产菌株,具有生长营养谱宽泛,发酵过程中乙醇产生量少,合成蛋白能力强等优点,具有良好的工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物发酵技术,具体涉及一株乙硫氨酸抗性产朊假丝酵母及其在 S-腺苷蛋氨酸和谷胱甘肽联产发酵中的应用。
技术介绍
S-腺苷蛋氨酸(SAM)是一种生物细胞内广泛存在的重要小分子物质,由Cantoni 于1953年发现。研究发现SAM作为基团提供者和酶的诱导剂参与许多关键的生化反应,如脂类、蛋白质、核酸的甲基化,转硫反应及聚胺的合成等。SAM在细胞内的生理功能涉及甲基反应中的甲基供体;生成甲硫腺苷和高丝氨酸;是tRNA的氨基丁基的供体;维生素H的合成中氨基酸链的供体;腺苷部分的供体;溶细胞素-2,3-氨基变构酶、苏氨酸合成酶、丙酮酸甲酸裂解酶、N5-甲基四氢叶酸-高半胱氨酸甲基转移酶的抑制剂;SAM也是细菌和白细胞趋药性所必须的物质,在原核和真核生物的DNA限制和修饰体系中起着重要作用;它的脱羧产物还是合成聚胺的丙基供体。在医药方面,SAM可以控制衰老和一些疾病如癌症的恶化,对荷尔蒙、神经递质、DNA、RNA和蛋白质的合成和代谢以及保持质膜的流动性等具有重要作用,是合成细胞内另一重要小分子化合物谷胱甘肽的前体。尤为重要的是,由于SAM 在治疗抑郁症方面显现了卓越的功效,其自1999年作为保健食品在美国大规模上市以来, 销量稳居保健品类销量的首位。此外,SAM还被广泛地用作关节炎、各类肝病的临床用药, 并可显著改善帕金森病的失运和僵硬不调,改善血液流动,对动脉硬化和脑血栓具有疗效; 还能够诱导入睡、改善睡眠,促进皮肤再生延缓皮肤衰老等。SAM的制备方法主要有化学合成法、发酵法、酶促转化法3种。发酵法是在含有碳、 氮源的基本培养基上添加前体L-蛋氨酸,通过培养微生物细胞可以获得大量的SAM。这是目前工业生产SAM的主要途径。其中用来发酵的微生物可以由筛选或重组构建的方法得到,这在国内外有很多文章和专利的记载。Siiozaki通过筛选300多株不同的菌株,分离得到一株&iccharomyces sake k_6菌,该菌在IOL发酵罐中培养7天后的SAM产量达10. 8g/ L (参见Shiozaki Set al. , Agric Biol Chem, 1984,48 (9) :2293-2300 ;Shiozaki S et al.,Jouranl ofBiotechnology, 1986,4 :345-354)。海南国栋药物研究所有限公司构建了一株含有两个表达载体的SAM高产菌株,1000L发酵罐中S-腺苷蛋氨酸产量达14-16g/L发酵液(参见公开号为CN18M768A的中国专利技术申请公开说明书)。酶促转化法是利用哺乳动物或微生物(酵母、大肠杆菌)来源的SAM合成酶催化腺苷三磷酸酶(ATP) 和L-蛋氨酸(L-Met)来合成SAM。由于其反应产物纯度高、分离提纯容易、反应周期短、无污染等特点越来越受到研究者的关注。但是添加外源ATP代价高昂以及生物细胞中SAM合成酶含量较低、分离纯化困难等原因,成为酶法大规模生产SAM的限制因素。谷胱甘肽(GSH)作为一种重要的生理活性物质,在抗辐射、肿瘤、癌症、氧中毒、衰老和协调内分泌的治疗中效果明显且无副作用。临床上主要用于(1)保护蛋白质或酶的巯基免遭氧化性破坏,防止红细胞溶血,促进高铁血红蛋白的还原,抑制白内障以及角膜与视网膜疾病的发展;( 清除体内自由基,恢复细胞功能,防止机体衰老,防止肿瘤或动脉硬化的产生;C3)抗辐射,对放射线照射、放射性药物及抗肿瘤药物所引起的白血球减少、 放射线引起的骨髓组织炎与口腔粘膜炎均有保护或减轻症状作用;(4)解除丙烯腈、氟化物、一氧化碳、重金属、农药、药物和有机溶剂造成的中毒症状;( 维持并促进肝细胞正常功能,减轻脂肪肝与感染性肝炎症状;(6)纠正乙酰胆碱及脂碱酯酶之间的不平衡,解除过敏症状;(7)促进胆酸代谢,促进消化道对脂溶性维生素的吸收,从而促进肝脏合成凝血因子,减轻出血倾向;(8)作为多种酶的辅酶和辅基,参与TCA循环和糖代谢;(9)通过Y-谷氨酰循环参与众多氨基酸向胞内转运,促进蛋白质的合成。此外,由于GSH能够提高体内血红蛋白的含量,并保护红细胞免遭氧化性破坏,因此,GSH在体育领域内,无论是在运动性贫血机理的探讨,还是训练过度的预防、运动性疲劳机理的探讨,以及运动营养的补充方面都倍受人们的关注。自1938年发表的用酵母制造GSH的最早专利以来,国外学者围绕GSH的生产开展了大量的研究,概括来说,谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、酶转化法和发酵法。萃取法主要是通过萃取和沉淀的方法从含有GSH的动植物组织中进行GSH的分离提取,由于原料不易获得且GSH的含量极低,因此该法的实际应用价值不大。化学合成法生产GSH,即将L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸缩合成GSH。该法较早应用于GSH生产,但操作过程复杂、耗时且得到的GSH是左旋体和右旋体的混合物,分离十分困难,造成产品纯度不高,且生物效价很难保持一致。GSH的酶法合成是利用GSH合成酶系,在ATP的存在下将三种组成氨基酸催化形成GSH。该法首先需要获得GSH合成的相关酶系,其次需要加入价格昂贵的前体氨基酸和ATP,目前还处于实验室研究阶段。发酵法就是采用廉价的糖类原料,利用细菌或酵母体内物质的代谢途径来进行GSH生物合成的方法。综合比较,发酵法生产SAM或GSH最具有竞争力,由于微生物容易培养,因此该法将具有极大的应用潜力。但是,发酵法生产的最关键问题在于提高微生物体内的目标产物含量,通常是通过菌种选育来实现。主要有两种方法一是采用常规诱变育种选育高产菌株,二是利用遗传工程技术构建具有目的产物合成活性的基因工程菌。此外,对发酵过程进行控制和优化也可以提高目的产物的产量。近年来,对于SAM和GSH的研究也大都是围绕这一思路来展开。目前国内外的研究主要集中在SAM或GSH这样的单一目的产物的发酵法制备上, 到目前为止,还没有选育产朊假丝酵母用于SAM和GSH的联产发酵中。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一株乙硫氨酸抗性产朊假丝酵母。为达到上述目的,本专利技术具体技术方案是,一株乙硫氨酸抗性产朊假丝酵母,所述产朊假丝酵母SUGS-Ol (Candida utilis SUGS-01)于2009年12月9日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),保藏号为CCTCC M 20拟98;保藏单位中国典型培养物保藏中心, 地址中国武汉武汉大学。上述产朊假丝酵母(Candida utilis) SUGS-Ol的筛选方法,包括以下步骤以产朊假丝酵母(Candida utilis) SZU 07-01为出发菌株,经斜面培养和种子培养,诱变和筛选得到能够联产SAM和GSH的产朊假丝酵母突变株;具体地,所述诱变和筛选过程包括以下步骤⑴紫外诱变吸取经培养20h后的种子培养液lmL,10000r/min下离心2min,弃上清,加入灭菌的生理盐水洗涤离心三次,以ImL生理盐水重新悬浮,倒入盛有9mL无菌生理盐水的培养皿 (直径9cm)中混勻,并依次稀释,得到稀释106倍的菌液,将该梯度培养皿先暂时放入恒温箱中备用;将磁力搅拌器(包括转子)放入无菌操作台,调整高度使位于最佳辐照距离处,随后打开紫外灯,照射20min后,将培养箱中存放的培养皿迅速放至磁力搅拌器上本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株乙硫氨酸抗性产朊假丝酵母,所述产朊假丝酵母SUGS-01(Candida utilis SUGS-01)保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),保藏号为CCTCC M 209298。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王大慧邵娜卫功元
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:32

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