CN107164249A - 一株亚罗解脂酵母及其应用 - Google Patents

一株亚罗解脂酵母及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株亚罗解脂酵母及其应用，属于工业生物技术领域。本发明分离得到的菌株命名为亚罗解脂酵母BBE‑17(Yarrowia Lipolytica BBE‑17)，以葡萄糖为碳源发酵生产赤藓糖醇，无需补料或连续发酵即可实现高转化率，发酵全程无需调节pH，简化了工艺操作，具有一定的产业化应用潜力。该菌还能以D‑木糖母液为碳源发酵生产木糖醇，为利用非粮原料生物法制备多元醇产品提供了新的潜力途径。

Description

一株亚罗解脂酵母及其应用
技术领域
本发明涉及一株亚罗解脂酵母及其应用，属于工业生物技术领域。
背景技术
亚罗解脂酵母(英文：Yarrowia Lipolytia其它中文名称：解脂亚罗酵母、耶罗维亚解脂酵母、解脂亚洛酵母等)在生物制造领域有广泛的应用。例如：CN03817060.4公开了一种采用亚罗解脂酵母制造柠檬酸的技术；CN200910199533.6和CN201511019785.8公开了一种利用亚罗解脂酵母生产γ-癸内酯的技术；CN201210463413.4和CN201310282059.X公开了一种用亚罗解脂酵母生产赤藓糖醇的技术；CN201610304562.4公开了一种利用亚罗解脂酵母生产环氧油酸的技术；CN201010578594.6和CN201310481832.5公开了一种利用亚罗解脂酵母生产α–酮戊二酸的技术；CN201410243227.9公开了一种利用亚罗解脂酵母生产β-胡萝卜素的技术；CN201510599954.3公开了一种利用亚罗解脂酵母生产低聚果糖的技术；CN201510600511.1公开了一种利用亚罗解脂酵母生产低聚半乳糖的技术；CN200510112638.5和CN200810172116.8公开了一种利用亚罗解脂酵母生产脂肪酶的技术；CN201180041064.0公开了一种利用亚罗解脂酵母生产二十碳五烯酸的技术。以上已公开的资料说明，亚罗解脂酵母在生物制造领域应用很广泛，具有重要的应用价值。
多元醇在食品、化工领域的应用很广，木糖醇和赤藓糖醇分别属于五碳多元醇和四碳多元醇，它们主要应用于食品、保健品、日化等领域。在世卫组织呼吁全球减糖的大背景下，木糖醇、赤藓糖醇这些热量低、糖尿病人适用、口感舒适且具有一定健康功能特性的产品受到人们的青睐。CN201310282059.X详细公开了一种以葡萄糖为原料利用亚罗解脂酵母发酵生产赤藓糖醇的亚罗解脂酵母及工艺。虽然其质量转化率较之前的技术有了较大提高，最高达到63.2％，但是需要在补料或连续发酵的条件下才能实现；而且发酵至细胞密度OD600值为20或以上时，还需要用酸调节pH值为3.1～4.0，步骤较为繁琐。另外，CN201310282059.X中提到的亚罗解脂酵母不能同化利用木糖。
发明内容
本发明提供一株乳亚罗解脂酵母BBE-17(Yarrowia Lipolytica BBE-17)，其于2017年1月11日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2017027，地址：中国，武汉，武汉大学。可用于高转化率发酵生产赤藓糖醇，全程无需调节pH，操作简便，并具有发酵D-木糖生产木糖醇的潜在可能。
所述亚罗解脂酵母BBE-17rRNA基因序列如SEQ ID NO:1所示，是从土壤中通过高葡萄糖浓度培养基自然筛选得到的。能同化利用木糖，可以葡萄糖为原料发酵生产赤藓糖醇，与现有技术相比转化率高，无需调节pH，操作简便。
本发明还提供应用所述亚罗解脂酵母BBE-17发酵生产赤藓糖醇的方法，将亚罗解脂酵母BBE-17活化后，接入发酵培养基中，于28-31℃，通风发酵。
在本发明的一种实施方式中，发酵培养基组成为：葡萄糖80-120g/l，酵母粉10-15g/l，柠檬酸铵3-7g/l，硫酸镁0.3-0.6g/l，磷酸二氢钾0.25-0.34g/l。
在本发明的一种实施方式中，活化培养基组成为：葡萄糖80-100g/l、酵母粉8-12g/l。
在本发明的一种实施方式中，将亚罗解脂酵母BBE-17活化，按接种量为4-10％(V/V)接入发酵培养基中，培养基装液量为8％-12％，转速为220-250rpm。
本发明还提供一种应用所述亚罗解脂酵母BBE-17发酵生产木糖醇的方法，将亚罗解脂酵母BBE-17活化后，接入发酵培养基中，于28-30℃，通风发酵。
在本发明的一种实施方式中，发酵培养基组成为：D-木糖母液(折合固形物计)130-160g/l，酵母粉10-15g/l，柠檬酸铵4-8g/l，硫酸镁0.3-0.6g/l，磷酸二氢钾0.25-0.55g/l。
在本发明的一种实施方式中，活化培养基组成为：葡萄糖80-100g/l、酵母粉8-12g/l。
在本发明的一种实施方式中，将亚罗解脂酵母BBE-17活化，按接种量为10％-20％(V/V)接入发酵培养基中，培养基装液量为15％-20％，转速为180-220rpm。
所述亚罗解脂酵母BBE-17(YarrowiaLipolytica BBE-17)以葡萄糖为底物，发酵48h后，发酵液中赤藓糖醇含量为82.47g/l，赤藓糖醇对葡萄糖的质量转化率为69.35％，无需补料或连续发酵即可实现高转化率，发酵全程无需调节pH，简化了工艺操作。亚罗解脂酵母BBE-17以D-木糖母液为原料发酵生产木糖醇，发酵216h时，发酵液中木糖醇含量为39.50g/l，木糖醇对D-木糖的质量转化率为33.35％。本发明提供的亚罗解脂酵母BBE-17为利用非粮原料生物法制备多元醇，及其相关产品(包括有机酸、低聚糖等)提供了新的潜力途径。
生物材料保藏
一株亚罗解脂酵母BBE-17(YarrowiaLipolytica BBE-17)，其于2017年1月11日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2017027，地址：中国，武汉，武汉大学。
附图说明
图1实施例2中48h后发酵液中的赤藓糖醇情况；
图2实施例3中木糖母液发酵液中的木糖醇情况。
具体实施方式
筛选平板培养基I：葡萄糖300g～500g/l、酵母粉2～10g/l、20g/l琼脂条。
筛选平板培养基II：D-木糖20～160g、20g/l琼脂条。
发酵培养基I：葡萄糖50～400g/l，酵母粉2-20g/l，柠檬酸铵1～10g/l，硫酸镁0.1～2g/l，磷酸二氢钾0.05～1g/l；
发酵培养基II：600g/l的木糖母液(折合固形物计)30～300g/l，酵母粉2-20g/l，柠檬酸铵1～10g/l，硫酸镁0.1～2g/l，磷酸二氢钾0.05～1g/l。
实施例1亚罗解脂酵母(CCTCC NO:M 2017027)的自然选育
在山东省滕州市微山湖湿地红荷旅游风景区的杨树林中收集了3份土样，分别标号TW-1、TW-2、TW-3。然后各取1g，分别加入3个含有100ml 350g/l葡萄糖的1L三角瓶中富集培养3天。然后分别稀释至10-8在筛选平板培养基I上进行涂布，共得到3978株单菌落。得到的单菌落再分别涂布在筛选平板培养基II上，共得到27株可以D-木糖为碳源进行生长的菌株。
分别以发酵培养基I和发酵培养基II进行发酵选育，发酵3天后，各取1ml发酵液，5000rpm离心5min，取上清稀释至1Bx，用HPLC进行检测。HPLC采用示差折光检测器，糖柱Shim-pack SCR-101C，柱温75℃，流动相为纯水，流速0.6ml/min。从27株菌种选出1株既可以利用发酵培养基I生产赤藓糖醇，又可以利用发酵培养基II生产木糖醇的菌株，鉴定为亚罗解脂酵母(YarrowiaLipolytica)，于2017年1月11日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2017027。
实施例2亚罗解脂酵母(CCTCC NO:M 2017027)发酵生产赤藓糖醇
将保藏于-80℃甘油管中的出发菌株亚罗解脂酵母(YarrowiaLipolytica BBE-17)在150ml三角瓶中进行活化，装液量为25ml，接种量为2％(V/V)，活化培养基组成为：葡萄糖100g/l、酵母粉10g/l。活化培养24h后，接入装有发酵培养基的1L挡板三角瓶中，装液量为100ml，接种量为4％(V/V)，转速为220rpm。发酵培养基组成为：葡萄糖120g/l，酵母粉10g/l，柠檬酸铵5g/l，硫酸镁0.5g/l，磷酸二氢钾0.25g/l。发酵48h后，通过HPLC测定赤藓糖醇含量为82.47g/l，图1中出峰时间11.643min对应的是赤藓糖醇，赤藓糖醇对葡萄糖的质量转化率为69.35％。
实施例3亚罗解脂酵母(CCTCC NO:M 2017027)发酵生木糖醇
将保藏于-80℃甘油管中的出发菌株亚罗解脂酵母(YarrowiaLipolytica BBE-17)在150ml三角瓶中进行活化，装液量为25ml，接种量为2％(V/V)，活化培养基组成为：葡萄糖100g/l、酵母粉10g/l。活化培养24h后，接入装有发酵培养基的500ml普通三角瓶中，装液量为50ml，接种量为2％(V/V)，转速为180rpm。发酵培养基组成为：D-木糖母液(折合固形物计)150g/l，酵母粉10g/l，柠檬酸铵5g/l，硫酸镁0.5g/l，磷酸二氢钾0.25g/l。在发酵216h时，通过HPLC测定木糖醇含量为39.50g/l，木糖醇对D-木糖的质量转化率为33.35％。
SEQUENCE LISTING
<110> 江南大学
<120> 一株亚罗解脂酵母及其应用
<160> 1
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 250
<212> DNA
<213> 亚罗解脂酵母
<400> 1
acacgctcct ccatccgtgc ggtacggaat gccataccgc gcaatgtgcg ttcaaagatt 60
gatgattcac atctgcaagt cacaaaaaat atcgcggttc gctgcgttct tcatcgatgt 120
gagagccaag agatccgttg ttgatagtta taattgagat aaaatgacgc tgtaatagaa 180
tagaaatcca cagaaataga taaaatcaat aatgatcctt ccgcaggttc acctacggaa 240
accttgttac 250

Claims (10)

1.一株亚罗解脂酵母BBE-17(Yarrowia Lipolytica BBE-17)，于2017年1月11日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2017027，地址：中国，武汉，武汉大学。
2.权利要求1所述的亚罗解脂酵母BBE-17在生产多元醇中的应用。
3.权利要求1所述的亚罗解脂酵母BBE-17在生产有机酸中的应用。
4.权利要求1所述的亚罗解脂酵母BBE-17在生产γ-癸内酯中的应用。
5.权利要求1所述的亚罗解脂酵母BBE-17在生产β-胡萝卜素中的应用。
6.权利要求1所述的亚罗解脂酵母BBE-17在生产低聚果糖和低聚半乳糖中的应用。
7.权利要求1所述的亚罗解脂酵母BBE-17在生产脂肪酶中的应用。
8.一种应用权利要求1所述亚罗解脂酵母BBE-17发酵生产赤藓糖醇的方法，其特征在于，将亚罗解脂酵母BBE-17活化后，接入发酵培养基中，于28-31℃，通风发酵；发酵培养基组成为：葡萄糖80-120g/l，酵母粉10-15g/l，柠檬酸铵3-7g/l，硫酸镁0.3-0.6g/l，磷酸二氢钾0.25-0.34g/l。
9.一种应用权利要求1所述亚罗解脂酵母BBE-17发酵生产木糖醇的方法，其特征在于，将亚罗解脂酵母BBE-17活化后，接入发酵培养基中，于28-30℃，通风发酵；发酵培养基组成为：D-木糖母液130-160g/l，酵母粉10-15g/l，柠檬酸铵4-8g/l，硫酸镁0.3-0.6g/l，磷酸二氢钾0.25-0.55g/l。
10.由权利要求1所述亚罗解脂酵母BBE-17改造得到的菌株。
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