本发明专利技术公开了一种产2,3-丁二醇的菌株及用途，本发明专利技术的菌株经形态特征及16S?rDNA分子生物学鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus?polymyxa)CJX518，现保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC?NO.7096，属革兰氏阳性菌。本发明专利技术的菌株能实现代谢产物中2,3-丁二醇构型的转化。Paenibacillus?polymyxa?CJX518具有较强的(R,R)-2,3-丁二醇生产能力，但经高糖驯化处理后，驯化菌株表现出较强的meso-2,3-丁二醇生产能力。
【技术实现步骤摘要】
—种产2, 3- 丁二醇的多粘类芽孢杆菌及用途
本专利技术属于工业微生物领域，涉及一种产2，3- 丁二醇的多粘类芽孢杆菌及用途。
技术介绍
2，3-丁二醇作为一种重要的化工原料和液体燃料，广泛应用于医疗、化工、能源及食品等领域，有广阔的工业应用前景。2，3-丁二醇存在三种旋光异构体，分别为(R, R)-2，3_ 丁二醇、(S，S) _2，3_ 丁二醇和 meso-2, 3_ 丁二醇。目 ill，发酵生广 2，3-丁二醇的微生物主要是细菌类，包括克雷伯氏菌属(Klebisella)、肠杆菌属(Enterobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、沙雷氏菌属(Serratia)以及乳球菌属(Lactococcus)等，其中，克雷伯氏菌和多粘类芽孢杆菌是最具有工业化潜力的菌种。克雷伯氏菌产2，3- 丁二醇能力较高，最高产量能达到150g/L左右，由于克雷伯氏菌的2，3-丁二醇产物中90%以上为meso型，且克雷伯氏菌多为致病性细菌，因而其应用受到一定限制；多粘类芽孢杆菌产生的2，3-丁二醇约98%为具有光学活性的D型，菌株可以利用的底物比较广泛，产2，3-丁二醇能力同样较高，最高产量可达到110g/L左右，且多粘类芽孢杆菌是非致病性菌，因而在制备手性2，3- 丁二醇的应用中潜力较大；但不管是克雷伯氏菌，还是多粘类芽孢杆菌，已报道的菌株在发酵过程中，只能产生以某一种构型为主要成分的2，3- 丁二醇，而能实现产物中2，3- 丁二醇主要成分构型转化的菌株还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种高产(R，R)-2，3_ 丁二醇和meso- 丁二醇的多粘类芽孢杆菌。本专利技术的第二个目的是提供一种产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌生产(R, R) -2, 3- 丁二醇的用途。本专利技术的第三个目的是提供一种产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌生产meso-2, 3- 丁二醇的用途。本专利技术的技术方案概述如下:一种产 2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) CJX-518 保藏编号为 CGMCC N0.7096。一种产2，3- 丁二醇的多粘类芽孢杆菌生产(R，R)-2, 3- 丁二醇的用途，包括如下步骤:(I)种子培养:将产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)CJX518在种子培养基中培养，得到一级种子；将一级种子在种子培养基中培养，得到二级种子；(2)发酵培养:按5%~10%的接种密度将二级种子接入发酵培养基中，在通气量为0.1~0.8vvm，搅拌转速为300~500rpm，温度为32~42°C条件下发酵12~24h，获得以(R，R)-2, 3- 丁二醇构型为主要成分的2，3- 丁二醇；所述发酵培养基由下述成分以g/L计组成:葡萄糖55，酵母浸膏粉10，NaCl5, K2HP044, KH2P042, (NH4)2S042,柠檬酸钠 2，MgSO4.7Η200.7，KC10.5，CaCl20.05，ZnSO4.7Η200.005，FeSO4.7Η200.005，MnSO4.H2O0.005，pH 为 7.0。一种产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌生产meso-2，3_ 丁二醇的用途，包括如下步骤:(I)高糖驯化:将产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)CJX518接种到200~300g/L的高糖培养基中，在搅拌转速为200~500rpm，温度为32~42°C条件下培养48~72h后，取I~5mL再次转接到50~IOOmL的200~300g/L高糖培养基中，以同样的条件培养，共连续转接6~8次，得驯化菌株；(2)种子培养:将驯化菌株在种子培养基中培养，得到一级种子；将一级种子在种子培养基中培养，得到二级种子；(3)发酵培养:按5%~10%的接种密度将二级种子接入发酵培养基中，在通气量为0.1~0.8vvm，搅拌转速为300~500rpm，温度为32~42°C条件下发酵12~24h，获得以meso-2，3- 丁二醇构型为主要成分的2，3- 丁二醇； 所述高糖培养基由下述成分以g/L计组成:葡萄糖200~300，酵母浸膏粉I~5，牛肉膏 2 ~5，蛋白胨 5 ~10，NaC12 ~10，K2HPO4I ~5，MgSO4.7Η200.2 ~LKC10.2 ~1，FeSO4.7Η200.0001 ~0.001, MnSO4.H2O0.0001 ~0.001 ;所述发酵培养基由下述成分以g/L计组成:葡萄糖55，酵母浸膏粉10，NaCl5, K2HP044, KH2P042, (NH4)2S042,柠檬酸钠 2，MgSO4.7Η200.7，KC10.5，CaCl20.05，ZnSO4.7Η200.005，FeSO4.7Η200.005，MnSO4.H2O0.005，pH 为 7.0。本专利技术优点:本专利技术的一种产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)CJX-518，保藏编号为CGMCC N0.7096，是一株能高产高产(R，R) _2，3- 丁二醇和meso- 丁二醇的菌株。Paenibacillus polymyxa CJX518 具有较强的(R, R) _2，3_ 丁二醇生产能力，该菌经高糖驯化处理后，驯化菌株表现出较强的meso-2，3- 丁二醇生产能力。【附图说明】图1为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)CJX-518的系统进化树分析。图2为(R，R)-2，3_ 丁二醇和meso-2，3_ 丁二醇混合标品的液相色谱检测结果。图3为(R，R)-2，3_ 丁二醇单一标品的液相色谱检测结果。图4为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) CJX-518发酵产物的液相色谱检测结果。图5为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)CJX-518经高糖驯化后，驯化菌株发酵产物的液相色谱检测结果。图6为(R，R) -2, 3_ 丁二醇的标准曲线。图7为meso-2, 3_ 丁二醇的标准曲线。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1菌株的筛选和鉴定PDA培养基配方:去皮的马铃薯切成小块取200g煮至酥而不烂，用4层纱布过滤，收集滤液，加入20g葡萄糖，20g琼脂，定容至1.0L, 121°C蒸汽灭菌20min。从天津市南开区郊外地表取土样，称取IOg新鲜土壤，加到含有90ml的无菌生理盐水和玻璃珠的三角瓶中制成悬液，以此为母液，依次梯度稀释至10_2、10_3、10_4、10_5和10_6。吸取100 μ I稀释好的菌液涂布于PDA培养基上，将涂布均匀的平板及其平行组分别置于28°C、37°C、45°C倒置培养48h，用接种环挑取不同菌落形态的单菌落在PDA培养基平板上划线纯化，并置于对应分离温度下培养至长出单菌落。挑取单菌落于种子培养基逐一进行摇瓶培养，培养转速为200rpm,温度与初筛培养基平板培养温度相同,培养24h后将菌株进行编号保存，并用液相色谱检测发酵产物，挑选出产2，3 丁二醇能力最强的菌株，经过形态鉴定及16S rDNA分子生物学鉴本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种产2,3?丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus?polymyxa)CJX?518保藏编号为CGMCC?NO.7096。
【技术特征摘要】
1.一种产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa) CJX-518保藏编号为 CGMCC N0.7096。2.权利要求1的一种产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌生产(R，R)-2, 3- 丁二醇的用途，其特征包括如下步骤: (1)种子培养:将产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa) CJX518在种子培养基中培养，得到一级种子；将一级种子在种子培养基中培养，得到二级种子； (2)发酵培养:按5%~10%的接种密度将二级种子接入发酵培养基中，在通气量为.0.1~0.8vvm，搅拌转速为300~500rpm，温度为32~42°C条件下发酵12~24h，获得以(R，R)-2, 3- 丁二醇构型为主要成分的2，3- 丁二醇； 所述发酵培养基由下述成分以g/L计组成:葡萄糖55，酵母浸膏粉10，NaC15，K2HP044，KH2P042, (NH4)2S042，柠檬酸钠 2，MgSO4.7Η200.7，KC10.5，CaCl20.05，ZnSO4.7Η200.005，FeSO4.7Η200.005，MnSO4.H2O0.005，pH 为 7.0。3.权利要求1的一种产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌生产meso-2，3-丁二醇的用途，其特征是包括如下步骤: (1)高糖驯化:将产2，3-丁二醇的多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa) CJX...
【专利技术属性】
技术研发人员：程景胜，代军军，元英进，梁英权，孙村，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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