本发明专利技术公开了一种解淀粉产乳酸固氮的酵母菌及其应用，该酵母菌属于热带假丝酵母（Candida tropicalis），保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号为CCTCC M 2011495。该酵母菌不仅可水解淀粉，还可分泌乳酸、自生固氮，成为目前报道的首例多功能型新型酵母菌株；可以应用于乳酸发酵、单细胞蛋白生产，或作为微生物氮肥中的活性菌源；在食品工业、农业、制药等方面，具有极为广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物
，涉及一种新的酵母菌，特别涉及一种产乳酸解淀粉固氮酵母菌及其应用。
技术介绍
酵母菌是一群单细胞真核微生物，以其可以在富糖环境生长、兼性好氧、在缺氧环境中可产生酒精和二氧化碳而著称。常见用于酒类发酵和面包、馒头制作。本专利技术酵母可在厌氧条件下以淀粉为碳源分泌乳酸、可以在好氧条件下自生固氮，具有广泛的应用价值。乳酸是一种无毒无污染的天然化合物，用途十分广泛。目前用于乳酸发酵的生产菌种主要是乳酸细菌和米根霉。在乳酸发酵过程中，PH值会随着乳酸的生成而逐渐降低，而低PH值会抑制细菌和根霉菌的生长和发酵能力(张勤等，代谢工程改造野生耐酸酵母生产L-乳酸.生物工程学报，2011.27(7):1024-1031)。酵母菌具备更好的耐酸特性，可在强度更高的酸性条件下生存和 生长，因此近些年来，科学家开始了用基因工程方法构建乳酸产生酵母菌的研究(崔黎等，乳酸酵母菌的研究现状及其在饲料添加剂中的功能.食品与发酵工业，2009 (5): 118-121)，但还处于实验研究阶段，尚未见有酵母用于乳酸生产的报道。已发现个别酵母菌可以水解利用淀粉(Chi, Z.，et al., Saccharomycopsis fibuligera andits applications in biotechnology.Biotechnology Advances, 2009.27(4):423-431),但却未见既解淀粉又产乳酸酵母菌的报道。有研究称解淀粉乳酸细菌可降低乳酸生产成本(赵国振等，解淀粉乳酸细菌在L -乳酸发酵生产中的应用.中国生物工程杂志，2009.29(7):134-139.)，类似地，解淀粉产乳酸酵母的应用，也将大大降低乳酸发酵中因淀粉预糖化工序所带来的高成本。单细胞蛋白，亦称微生物蛋白或菌体蛋白，是指通过人为方式选择性培养适宜种类的微生物而获得的微生物来源的蛋白质。由于单细胞蛋白的蛋白质含量高、且含有人或动物的多种限制性或必需氨基酸，因此具有比一般粮食更高的生物学效价(齐银霞等，利用废弃资源发酵生产单细胞蛋白的研究进展.食品工业科技，2009 (5): 366-369)，是目前公认的最具前景的蛋白质新资源，对解决世界蛋白质资源不足问题有重要的补充作用(董婷婷等，可食性单细胞蛋白的研究进展.食品工业科技，2012.33(3):417-421)。酵母菌由于其高度安全的可食性、细胞体积大易于分离等优势，因而成为细胞蛋白生产的最主要的菌种(刘宁等，单细胞蛋白概况及其应用的探讨.农业科技与装备，2007(6): 50-52)。但却未见有固氮酵母用于单细胞蛋白生产的任何报道。本专利技术酵母来源于果蔬发酵，是天然可食酵母。已发现其可以固氮，无需添加有机氮或无机氮就可良好生长，因此比起普通酵母菌将会因培养成本降低而在单细胞蛋白生产中具有更强的竞争优势。微生物肥料是指含有活体微生物的制品，应用于农业生产中，能够获得特定的肥料效应，其中活体微生物起关键作用。目前应用于微生物肥料的活体微生物均为原核生物，如根瘤菌、固氮菌、固氮蓝藻等(吴建峰，林先贵，我国微生物肥料研究现状及发展趋势.土壤，2002.34(2):68-73.)，尚未见真核生物如酵母菌固氮的报道，本专利技术提供的酵母菌填补了这个空白。原核固氮微生物不能耐高温和干燥处理，在存储和运输上十分不便；而酵母菌可以形成子囊孢子抗热抗干燥，可以制成粉剂而方便储运，因此在生产中具有更大优势。
技术实现思路
本专利技术解决的问题在于一种新的产乳酸解淀粉固氮酵母菌及其应用，该酵母不仅产乳酸，且可解淀粉作为碳源和能源，同时可以固定大气氮；可应用于乳酸发酵而降低乳酸发酵成本，或者可以作为单细胞蛋白的生产菌种，或者可以作为微生物氮肥的活体微生物种源，具有广泛的应用价值。本专利技术是采用以下技术方案来实现:—种产乳酸解淀粉固氮的酵母菌，该酵母菌属于热带假丝酵母(Candidatropicalis)，保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏号为CCTCC M2011495。所述的酵母菌可以发酵糖类分泌胞外乳酸。所述的酵母菌可以可溶性淀粉作为唯一的碳源和能源生长。所述的酵母菌可自生固氮。所述的酵母菌作为发酵生产乳酸的菌株的应用。所述的酵母菌作为固氮菌肥中的微生物活体种源的应用。所述的酵母菌作为单细胞蛋白生产菌株的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果:本专利技术提供的产乳酸解淀粉固氮酵母菌，是一株具有特殊能力的新型酵母，其菌落颜色乳白色，具有肥厚湿润粘稠不透明等酵母菌特有的菌落特点；细胞个体椭圆到球形可以出芽繁殖，具有酵母菌特有的形态。序列比对分析发现该新型菌株与已知的热带假丝酵母的相应序列的相似性为99.0%,初步认定其属于热带假丝酵母(Candida tropicalis)。本专利技术提供的产乳酸解淀粉固氮酵母菌，在玉米粉琼脂培养基上可以形成假菌丝，是假丝酵母的特征之一；在该培养基上还可以形成子囊孢子，说明该菌株具有有性生殖能力，是子囊菌的特点之一。本专利技术提供的产乳酸解淀粉固氮酵母菌，能以淀粉作为唯一的碳源和能源生长且在无氧条件下分泌乳酸。这一特点若用于乳酸发酵，较之于只能发酵低分子糖的乳酸细菌，可以降低花在淀粉糖化工序上所产生的成本。本专利技术提供的产乳酸解淀粉固氮酵母菌，具有自生固氮能力，这一特点若用于单细胞蛋白生产，较之于普通酵母菌，无需添加氮源从而降低生产成本；同时该特点也可用于微生物氮肥的生产。本专利技术提供的产乳酸解淀粉固氮酵母菌，在厌氧条件下可以向细胞外分泌酸性物质，使含有溴甲酚紫PH指示剂的培养基变黄。收集其分泌的胞外酸，采用特异性的乳酸脱氢酶法和对羟基联苯法进行鉴定，表明胞外酸中含有乳酸。这表明该酵母菌可应用于乳酸发酵的生产。保藏说明本专利技术所述的解淀粉产乳酸热带假丝酵母菌进行了下述保藏:保藏时间:2011年12月31日，保藏地点:中国.武汉.武汉大学，中国典型培养物保藏中心，CCTCC ;保藏号为CCTCC NO:M2011495。保藏的培养物名称:热带假丝酵母解淀粉产乳酸新变种ALAY-1 ；Candida tropicalis var.Amlolytic Acidum Lacteolus ALAY—1。附图说明图1为CCTCC M 2011495在蔗糖酵母膏培养基上的菌落形态图；图2为CCTCC M 2011495在淀粉培养基上的细胞和芽殖子在显微镜下的照片；图3为CCTCC M 2011495玉米淀粉培养基上形成的假菌丝在显微镜下的照片；图4为CCTCC M 2011495玉米淀粉培养基上形成的子囊孢子在显微镜下的照片；图5为基于ITS-5.8S rDNA序列的系统进化树；图6为CCTCC M 2011495以淀粉为唯一碳源和能源的菌苔生长测试结果；图7为CCTCC M 2011495固氮能力的单菌落生长测试结果；图8为CCTCC M 2011495厌氧发酵液的乳酸脱氢酶检测结果；图9为CCTCC M 2011495厌氧 发酵液的对羟基联苯法显色结果；图10为CCTCC M 2011495厌氧发酵液的对羟基联苯法显色溶液的波长扫描曲线。具体实施例方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。以下对本专利技术的CCTCC M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种产乳酸解淀粉固氮的酵母菌，其特征在于，该酵母菌属于热带假丝酵母（Candida tropicalis)，保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），保藏号为CCTCC M 2011495。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨水云，王玲，吴耀彬，林杰，黄敬亮，龙建纲，刘健康，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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