CN108441436A - 一种副干酪乳杆菌及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种副干酪乳杆菌及其在发酵合成L‑乳酸和苯乳酸中的应用，该菌株命名为副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC No.M 2017566。以本发明提供的菌株为出发菌株，以葡萄糖为关键底物，在液体培养基中发酵，能同时合成较高浓度的L‑乳酸和苯乳酸。本发明提供的菌株，分离自传统发酵食品泡菜，生物安全性好，可以将廉价的葡萄糖底物，合成为高值的苯乳酸和L‑乳酸，其发酵条件温和，发酵液中L‑乳酸的终浓度可达192 g/L，苯乳酸终浓度可达73 mg/L，具有很好的应用前景。

Description

一种副干酪乳杆菌及其应用
技术领域
本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种副干酪乳杆菌微生物菌株及其在发酵合成较高浓度的L-乳酸和苯乳酸中的应用。
背景技术
L-乳酸是一种十分重要的有机酸，在工业过程中不仅可以作为食品的保鲜剂、调味剂、饲料添加剂以及化妆品的滋润剂、护发剂、保湿剂，而且其聚合物还可以作为可降解塑料、农用缓释剂、地膜、以及医学用的消毒剂、手术缝合线、药物辅剂，在化工、材料、农业、医药和食品等许多领域有广泛应用。
苯乳酸是一种对革兰氏阴性菌、阳性菌、部分真菌等具有广谱抗菌性能的抑菌剂，可以作为合成聚苯乳酸新型高分子材料的重要单体，也可以用于合成抗血小板凝聚和心肌梗塞的药物，在食品工业、药物、生物和新材料等许多工业领域有重要的应用前景。
由于化学法合成L-乳酸和苯乳酸存在一些局限性，如使用高毒溶剂、环境污染及产物中溶剂残留等，因此，生物法合成L-乳酸和苯乳酸是国内外研究和工业化应用的首选方法。
但是，由于缺乏安全高效的高产菌株以及发酵生成的产物浓度低，生物法合成苯乳酸至今没有实现工业化生产。虽然微生物发酵合成L-乳酸已实现了工业化生产，但是，现有工业菌株发酵过程中所得L-乳酸的浓度不高。另外，同时发酵合成高浓度的L-乳酸和苯乳酸的高产且安全性很好的菌株比较缺乏。因此，需要探索既安全又可以高效发酵合成高浓度的L-乳酸和苯乳酸的新菌株和发酵方法。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明目的是提供一株副干酪乳杆菌菌株，该菌株既有很好的生物安全性，又有很好的同时发酵合成L-乳酸和苯乳酸的能力，在液体培养基中，以葡萄糖为关键底物，可以发酵得到高浓度的L-乳酸和苯乳酸。
所述的一株副干酪乳杆菌株，其特征在于，所述菌株命名为副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNo. M 2017566，保藏时间：2017年9月30日，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，邮编430072。
进一步，所述的副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3菌株为革兰氏阳性杆菌，0.6微米×2.0~3.0微米；成链生长、无芽孢、不运动、兼性厌氧、过氧化氢酶阴性、化能异养。
更进一步，所述的副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3菌株16S rDNA序列如SEQ ID NO ：1所示。
所述的一种副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3在发酵合成乳酸和苯乳酸中的应用。
所述的应用中，以副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3菌株为出发菌株，在液体培养基中进行发酵，得到含有L-乳酸和苯乳酸的发酵液。
进一步，所述的含有乳酸和苯乳酸的发酵液中，L-乳酸的终浓度为9.9~192 g/L，苯乳酸终浓度为33~73 mg/L。
进一步，所述的液体培养基组成为：葡萄糖20~300 g，蛋白胨10 g，柠檬酸氢二胺2g，无水乙酸钠5 g，硫酸锰0.25 g，硫酸镁0.58 g，磷酸氢二钾2 g，酵母膏5 g，牛肉膏10 g，吐温80 1 g，去离子水1 L，pH值自然；
更进一步，所述的发酵条件为：温度25~35℃，发酵时间24~168 h，静置发酵，发酵过程pH控制在3~5之间；
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明提供的菌株分离自传统泡菜，生物安全性很好，发酵周期短，能够同时发酵合成L-乳酸和苯乳酸；
（2）本发明提供的副干酪乳杆菌，合成苯乳酸和L-乳酸的浓度高，易于放大，具有很好的工业应用前景。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
本发明从传统泡菜中分离筛选副干酪乳杆菌菌株。将一定量稀释的泡菜汁液，均匀涂布在含有碳酸钙的固体培养基（组成：葡萄糖20 g，蛋白胨10 g，柠檬酸氢二胺2 g，无水乙酸钠5 g，硫酸锰0.25 g，硫酸镁0.58 g，磷酸氢二钾2 g，酵母膏5 g，牛肉膏10 g，吐温80 1g，琼脂20 g，碳酸钙30 g，去离子水1 L，pH值自然）表面，在温度30~35℃下进行静置培养24~72 h。
选取过氧化氢阴性的单一菌落，接种于液体培养基（组成：葡萄糖20 g，蛋白胨10g，柠檬酸氢二胺2 g，无水乙酸钠5 g，硫酸锰0.25 g，硫酸镁0.58 g，磷酸氢二钾2 g，酵母膏5 g，牛肉膏10 g，吐温80 1 g，去离子水1 L，pH值自然），30℃~35℃下静置培养24 h；复筛多次，得到一株副干酪乳杆菌菌株16C3，菌株16C3的16S rDNA序列如SEQ ID NO ：1所示。
经检测，菌株16C3的生理生化特征为：革兰氏阳性杆菌，0.6微米×2.0~3.0微米；成链生长、无芽孢、不运动、兼性厌氧、过氧化氢酶阴性、化能异养。
结合菌株生理生化特征及16S rDNA序列，与GreenGenes16S rRNA 基因数据库进行比对，将菌株16C3鉴定为副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei），命名为副干酪乳杆菌16C3，已于2017年9月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC No. M2017566。
实施例2
以本发明所述的CCTCC No. M 2017566菌株为出发菌株，于1 L液体培养基（组成：葡萄糖20 g，蛋白胨10 g，柠檬酸氢二胺2 g，无水乙酸钠5 g，硫酸锰0.25 g，硫酸镁0.58 g，磷酸氢二钾2 g，酵母膏5 g，牛肉膏10 g，吐温80 1 g，去离子水1 L，pH值自然）中进行静置发酵，温度控制在25~35℃，发酵72小时，得到含有乳酸和苯乳酸的发酵液；用高效液相色谱进行检测分析，所得发酵液中的L-乳酸浓度为9.9 g/L，苯乳酸终浓度为73 mg/L。
实施例3
以本发明所述的CCTCC No. M 2016215菌株为出发菌株，于300 mL液体培养基（组成：葡萄糖90 g，蛋白胨3 g，柠檬酸氢二胺0.6 g，无水乙酸钠1.5 g，硫酸锰0.075 g，硫酸镁0.17 g，磷酸氢二钾0.6 g，酵母膏1.5 g，牛肉膏3 g，吐温80 0.3 g，去离子水300 mL，pH值自然）中进行静置发酵，温度控制在30℃，发酵过程中调节pH在3-5之间，发酵168 h，得到含有L-乳酸和苯乳酸的发酵液，常规分离，用高效液相色谱进行检测分析，所得发酵液中的L-乳酸浓度为192 g/L，苯乳酸终浓度为33 mg/L。
实施例4
以本发明所述的CCTCC No. M 2016215菌株为出发菌株，于300 mL液体培养基（组成：葡萄糖30 g，蛋白胨3 g，柠檬酸氢二胺0.6 g，无水乙酸钠1.5 g，硫酸锰0.075 g，硫酸镁0.17 g，磷酸氢二钾0.6 g，酵母膏1.5 g，牛肉膏3 g，吐温80 0.3 g，去离子水300 mL，pH值自然）中进行静置发酵，温度控制在30℃，发酵84小时，发酵过程中调节pH在3-5之间，得到含有L-乳酸和苯乳酸的发酵液。用高效液相色谱进行检测分析，所得发酵液中的乳酸浓度为90 g/L，苯乳酸终浓度为72 mg/L。
序列表
<110> 浙江工业大学
<120> 一种副干酪乳杆菌及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 724
<212> DNA
<213> 副干酪乳杆菌(2 Ambystoma laterale x Ambystoma jeffersonianum)
<400> 1
attcaacatg gaacgagtgg cggacgggtg agtaacacgt gggtaacctg cccttaagtg 60
ggggataaca tttggaaaca gatgctaata ccgcatagat ccaagaaccg catggttctt 120
ggctgaaaga tggcgtaagc tatcgctttt ggatggaccc gcggcgtatt agctagttgg 180
tgaggtaatg gctcaccaag gcgatgatac gtagccgaac tgagaggttg atcggccaca 240
ttgggactga gacacggccc aaactcctac gggaggcagc agtagggaat cttccacaat 300
ggacgcaagt ctgatggagc aacgccgcgt gagtgaagaa ggctttcggg tcgtaaaact 360
ctgttgttgg agaagaatgg tcggcagagt aactgttgtc ggcgtgacgg tatccaacca 420
gaaagccacg gctaactacg tgccagcagc cgcggtaata cgtaggtggc aagcgttatc 480
cggatttatt gggcgtaaag cgagcgcagg cggtttttta agtctgatgt gaaagccctc 540
ggcttaaccg aggaagcgca tcggaaactg ggaaacttga gtgcagaaga ggacagtgga 600
actccatgtg tagcggtgaa atgcgtagat atatggaaga acaccagtgg cgaaagcggc 660
tgtctggtct gtaactgacg ctgaggctcg aaagcatggg tagcgaacag gattagatac 720
cctg 724

Claims (6)

1.一种副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3，保藏编号为CCTCC No. M2017566。
2.一种根据权利要求1所述的副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3在发酵合成L-乳酸和苯乳酸中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于以所述的副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）16C3为出发菌株，在液体培养基中进行发酵，得到含有L-乳酸和苯乳酸的发酵液。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于含有L-乳酸和苯乳酸的发酵液中，乳酸的浓度为9.9~192 g/L，苯乳酸浓度为33~73 mg/L。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于其特征在于液体培养基组成为：葡萄糖20~300 g，蛋白胨10 g，柠檬酸氢二胺2 g，无水乙酸钠5 g，硫酸锰0.25 g，硫酸镁0.58 g，磷酸氢二钾2 g，酵母膏5 g，牛肉膏10 g，吐温80 1 g，去离子水1 L，pH值自然。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于发酵条件为：温度25~35℃，发酵时间24~168h，静置发酵，发酵过程pH控制在3~5之间。
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