CN116496950B - 一株赖氨酸生产菌株及用途，生产赖氨酸的方法 - Google Patents
一株赖氨酸生产菌株及用途，生产赖氨酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116496950B CN116496950B CN202310559414.7A CN202310559414A CN116496950B CN 116496950 B CN116496950 B CN 116496950B CN 202310559414 A CN202310559414 A CN 202310559414A CN 116496950 B CN116496950 B CN 116496950B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lysine
- strain
- fermentation
- producing
- liquor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 title claims abstract description 117
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 77
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 77
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 claims abstract description 23
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 155
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 claims description 72
- 235000019766 L-Lysine Nutrition 0.000 claims description 40
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 38
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 29
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 20
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 17
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 16
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 14
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 claims description 13
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 claims description 12
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 12
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 claims description 12
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims description 11
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 11
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 11
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 10
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 10
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 10
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 10
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 claims description 8
- 241001052560 Thallis Species 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 7
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 claims description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229940095686 granule product Drugs 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 4
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 7
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 abstract description 7
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 12
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 11
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 11
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N diethyl sulfate Chemical compound CCOS(=O)(=O)OCC DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229940008406 diethyl sulfate Drugs 0.000 description 6
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 210000001938 protoplast Anatomy 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- FRIHGXGYWUWBED-ZLELNMGESA-N (2s)-2,6-bis(azanyl)hexanoic acid Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O FRIHGXGYWUWBED-ZLELNMGESA-N 0.000 description 1
- NZWPVDFOIUKVSJ-YFKPBYRVSA-N (2s)-2,6-diamino-n-hydroxyhexanamide Chemical class NCCCC[C@H](N)C(=O)NO NZWPVDFOIUKVSJ-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- NDXGCVGKTPQXFA-UHFFFAOYSA-N 3-chloroazepan-2-one Chemical compound ClC1CCCCNC1=O NDXGCVGKTPQXFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- GHSJKUNUIHUPDF-BYPYZUCNSA-N L-thialysine Chemical class NCCSC[C@H](N)C(O)=O GHSJKUNUIHUPDF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 239000004909 Moisturizer Substances 0.000 description 1
- 229910004354 OF 20 W Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 238000009635 antibiotic susceptibility testing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- SGEJVUZMEHMANQ-FJXQXJEOSA-N ethyl (2s)-2,6-diaminohexanoate;hydrochloride Chemical class Cl.CCOC(=O)[C@@H](N)CCCCN SGEJVUZMEHMANQ-FJXQXJEOSA-N 0.000 description 1
- 238000012262 fermentative production Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- -1 include extraction Chemical compound 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001333 moisturizer Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007065 protein hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/142—Amino acids; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K40/00—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs
- A23K40/10—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs by agglomeration; by granulation, e.g. making powders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/01—Preparation of mutants without inserting foreign genetic material therein; Screening processes therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/08—Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/265—Micrococcus
- C12R2001/28—Micrococcus glutamicus ; Corynebacterium glutamicum
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
一株赖氨酸生产菌株及用途，生产赖氨酸的方法，赖氨酸生产菌株为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1004，该谷氨酸棒杆菌cglzh1004保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），地址：北京市朝阳区大屯路中科院微生物研究所，保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25467。本发明的谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）相比出发菌产酸率、转化率以及发酵周期都有了较大改善，并且产酸稳定，可以显著提高发酵产酸率和转化率，降低生产成本，具有较好的工业化应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一株赖氨酸生产菌株及用途，生产赖氨酸的方法，属于生物技术领域。
背景技术
L-赖氨酸（L-Lysine），化学名称为a,s-二氨基己酸或2,6-二氨基己酸，是人体和动物重要的必须氨基酸之一，或称第一限制性氨基酸。人体和动物自身无法合成赖氨酸，赖氨酸是人和动物生存必需的生物大分子，其对于生物体内调节代谢平衡、提高生物体内对谷类蛋白质的吸收、改善动物营养和人类膳食营养、促进生长发育都具有重要作用。在饲料中添加适量的赖氨酸，可以大大提高蛋白质的利用率。在畜牧业上，常用谷物喂养禽畜，但赖氨酸在谷物类食物中含量很低，且容易在加工过程中被破坏，因而被称为第一限制性氨基酸。在饲料、医疗、保健品、化妆品（保湿剂）等行业中被广泛使用。同时，赖氨酸作为一种初级化学品，化学工业上也可作为化工原料和前体使用，具有较大的需求量，市场前景广阔。
L-赖氨酸的生产方法主要有提取法、合成法、化学酶法和微生物发酵法，其中最重要的也是目前应用最为广泛的是微生物发酵法。微生物发酵法生产L-赖氨酸，比传统的采用化学合成法和蛋白质水解法，具有更低的生产成本、更加绿色环保、更易于大规模生产等显著的优越性。国内外大量企业和研究机构致力于L-赖氨酸发酵生产技术的研究，目前已取得较大进展，但仍然存在较多问题，其中赖氨酸生产菌种对原材料、培养条件和控制工艺都要求较高，控制工艺复杂，在生产过程中菌种的遗传性也不稳定，使得发酵生产水平波动较大，造成原材料及能耗较大，使生产成本偏高。通过基因改造的菌种，在生产过程中容易出现遗传稳定性差、多次传代后关键目的基因丢失、菌种易反向突变等一系列问题，会出现生产水平严重低下、产酸极低甚至不产酸的异常情况，造成倒罐，损失巨大。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述生产技术问题的不足，提供一株赖氨酸生产菌cglzh1004及使用其进行发酵生产L-赖氨酸的方法。
本发明所采取的技术方案是：一株赖氨酸生产菌，其分类命名为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1004，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），地址：北京市朝阳区大屯路中科院微生物研究所，保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25467。
赖氨酸生产菌株的用途是采用谷氨酸棒杆菌cglzh1004发酵生产赖氨酸。
采用谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1004发酵生产赖氨酸的方法，包含如下步骤：
（1）菌种活化，将保藏的赖氨酸生产菌—谷氨酸棒杆菌cglzh1004甘油管菌种接种于无菌固体活化种子培养基培养，培养温度30~40℃，培养20h；在无菌超级台上用接种针取培养后菌体划线于平板上，培养30~40℃，培养16h；挑取平板中的单菌落划线接种于斜面培养基中，培养30~40℃，培养16h。
（2）菌种培养，将活化后的赖氨酸生产菌cglzh1004菌种接至无菌液体种子培养基中进行培养，培养至对数生长期。菌种培养条件：温度30~40℃、pH值6.5~7.5、罐压0.02~0.08 MPa。
（3）发酵培养，将步骤（2）制得的对数生长期菌种接入无菌发酵培养基中进行发酵培养。发酵培养条件：温度30~40℃、pH值6.5~7.5、罐压0.02~0.10 MPa；发酵过程中通过调整搅拌转速和通气量进行溶氧控制，溶氧控制10~30%；发酵过程中通过控制补糖流量控制残糖含量在0.05~2%；发酵过程中通过控制补硫酸铵流量控制发酵液中AN（氨）含量在0.05~2%；培养至30~50 h结束培养，得到L-赖氨酸发酵液。
（4）提取纯化，将步骤（3）得到的L-赖氨酸发酵液进行后续处理，一部分L-赖氨酸发酵液通过膜过滤去除菌体得到过滤清液，将过滤清液进行离子交换，收集赖氨酸富集液，再进行蒸发浓缩结晶，然后降温冷却结晶，进一步离心去除母液，得到湿晶，将湿晶进行干燥，得到L-赖氨酸晶体；另一部分赖氨酸发酵液通过蒸发浓缩系统进行浓缩，然后浓缩液中加入前一步陶瓷膜过滤后的浓菌浆和离心母液，加入辅料进行配制，将配制液进行喷浆造粒干燥，得到低含量饲料级L-赖氨酸颗粒产品；
其中菌种培养的培养基包含葡萄糖60~100 g/L、豆粕水解液1~20 g/L、硫酸铵5~40 g/L、磷酸二氢钾1~10 g/L、硫酸镁0.05~5 g/L、微量元素1份。
其中发酵培养的培养基包含葡萄糖20~80 g/L、豆粕水解液0.5~10 g/L、玉米浆1~30g/L、硫酸铵5~40 g/L、磷酸0.05~10 g/L、硫酸镁0.05~5 g/L、氯化钾0.1~10 g/L、微量元素1份。
其中微量元素包含铁、钠、锌、钾、铜、锰；微量元素1份是指每升培养基中含有微量元素0.05~200mg。
其中膜过滤设备为陶瓷膜，孔径为8nm~50nm，蒸发浓缩结晶设备为单效或多效蒸发结晶器，蒸发温度为50~75℃，真空度为-0.08~-0.10MPa，浓缩比为3~10倍，冷却结晶设备为冷却结晶器，降温控制速度为2~5℃/h，最低温度为5~15℃，L-赖氨酸晶体干燥设备为流化床干燥机，L-赖氨酸颗粒产品干燥设备为喷浆造粒干燥机。
本发明的有益效果是：
本发明通过将谷氨酸棒杆菌CICC20213变种进行反复进行ARTP诱变处理、DES诱变处理、紫外诱变处理，再经过多轮多种抗性定向筛选，获得本申请中已保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏编号为CGMCC No.25467的赖氨酸生产菌cglzh1004。该菌株具有更好的稳定性和更好的生产水平，其具有的独特生理和生化特性可在科研、工业等领域进行研究和应用，具有较好的工业应用前景。
生物材料的保藏
一株赖氨酸生产菌cglzh1004，其分类命名为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum），保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏时间为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25467，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
附图说明
图1是葡萄糖和豆粕水解液的响应面关系图
图2是葡萄糖和玉米浆的响应面关系图
图3是豆粕水解液和玉米浆的响应面关系图
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一株赖氨酸生产菌cglzh1004，其分类命名为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum），保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏时间为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25467。
采用赖氨酸生产菌cglzh1004发酵生产赖氨酸的方法，包含如下步骤：
（1）菌种活化，将保藏的赖氨酸生产菌cglzh1004甘油管菌种接种于无菌固体活化种子培养基培养，培养温度30~40 ℃，培养20h；在无菌超级台上用接种针取培养后菌体划线于平板上，培养30~40 ℃，培养16h；挑取平板中的单菌落划线接种于斜面培养基中，培养30~40 ℃，培养16h。
（2）菌种培养，将活化后的赖氨酸生产菌cglzh1004菌种接至无菌液体种子培养基中进行培养，培养至对数生长期。菌种培养条件：温度30~40 ℃、pH值6.5~7.5、罐压0.02~0.08 MPa。
（3）发酵培养，将步骤（2）制得的对数生长期菌种接入无菌发酵培养基中进行发酵培养。发酵培养条件：温度30~40 ℃、pH值6.5~7.5、罐压0.02~0.10 MPa；发酵过程中通过调整搅拌转速和通气量进行溶氧控制，溶氧控制10~30%；发酵过程中通过控制补糖流量控制残糖含量在0.05~2%；发酵过程中通过控制补硫酸铵流量控制发酵液中AN含量在0.05~2%；培养至30~50 h结束培养，得到L-赖氨酸发酵液。
（4）提取纯化，将步骤（3）得到的L-赖氨酸发酵液进行后续处理，其中50%的L-赖氨酸发酵液通过膜过滤去除菌体得到过滤清液，将过滤清液进行离子交换，收集赖氨酸富集液，再进行蒸发浓缩结晶，然后降温冷却结晶，进一步离心去除母液，得到湿晶，将湿晶进行干燥，得到L-赖氨酸晶体；另外50%的赖氨酸发酵液通过蒸发浓缩系统进行浓缩，然后浓缩液中加入前一步陶瓷膜过滤后的浓菌浆和离心母液及辅料进行配制，将配制液进行喷浆造粒，得到低含量饲料级L-赖氨酸颗粒产品；
其中菌种培养的培养基包含葡萄糖60~100 g/L、豆粕水解液1~20 g/L、硫酸铵5~40 g/L、磷酸二氢钾1~10 g/L、硫酸镁0.05~5 g/L、微量元素1份。
其中发酵培养的培养基包含葡萄糖20~80 g/L、豆粕水解液0.5~10 g/L、玉米浆1~30g/L、硫酸铵5~40 g/L、磷酸0.05~10 g/L、硫酸镁0.05~5 g/L、氯化钾0.1~10 g/L、微量元素1份。
其中微量元素包含铁、钠、锌、钾、铜、锰；微量元素1份是指每升培养基中含有微量元素0.05~200mg。
其中膜过滤设备为陶瓷膜，孔径为50nm，蒸发浓缩结晶设备为单效蒸发结晶器，蒸发温度为75℃，真空度为-0.09MPa，浓缩比为10倍，冷却结晶设备为冷却结晶器，降温控制速度为5℃/h，最低温度为5℃，L-赖氨酸晶体干燥设备为流化床干燥机，L-赖氨酸颗粒产品干燥设备为喷浆造粒干燥机。
通过该种方式，采用30L发酵罐培养，培养至48h，发酵液中L-赖氨酸217.65 g/L，糖酸转化率70.23%。经过提取纯化，得到L-赖氨酸晶体3199.46g、L-赖氨酸颗粒产品4663.93g。
糖酸转化率计算公式=发酵产出的赖氨酸总量/发酵耗用的葡萄糖总量g×100%。发酵产出的赖氨酸总量g=发酵液体积L×发酵产酸含量g/L。
实施例2
本发明所采取的技术方案是：一株赖氨酸生产菌cglzh1004，其分类命名为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum），已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25467。
采用赖氨酸生产菌cglzh1004发酵生产赖氨酸的方法，包含如下步骤：
（1）菌种活化，将保藏的赖氨酸生产菌cglzh1004甘油管菌种接种于无菌固体活化种子培养基培养，培养温度30~40℃，培养20h；在无菌超级台上用接种针取培养后菌体划线于平板上，培养30~40℃，培养16h；挑取平板中的单菌落划线接种于斜面培养基中，培养30~40℃，培养16h。
（2）菌种培养，将活化后的赖氨酸生产菌cglzh1004菌种接至无菌液体种子培养基中进行培养，培养至对数生长期。菌种培养条件：温度30~40 ℃、pH值6.5~7.5、罐压0.02~0.08 MPa。
（3）发酵培养，将步骤（2）制得的对数生长期菌种接入无菌发酵培养基中进行发酵培养。发酵培养条件：温度30~40 ℃、pH值6.5~7.5、罐压0.02~0.10 MPa；发酵过程中通过调整搅拌转速和通气量进行溶氧控制，溶氧控制10~30%；发酵过程中通过控制补糖流量控制残糖含量在0.05~2%；发酵过程中通过控制补硫酸铵流量控制发酵液中AN含量在0.05~2%；培养至30~50h结束培养，得到L-赖氨酸发酵液。
（4）提取纯化，将步骤（3）得到的L-赖氨酸发酵液进行后续处理，其中40%的L-赖氨酸发酵液通过膜过滤去除菌体得到过滤清液，将过滤清液进行离子交换，收集赖氨酸富集液，再进行蒸发浓缩结晶，然后降温冷却结晶，进一步离心去除母液，得到湿晶，将湿晶进行干燥，得到L-赖氨酸晶体；其余60%的赖氨酸发酵液通过蒸发浓缩系统进行浓缩，然后浓缩液中加入前一步陶瓷膜过滤后的浓菌浆和离心母液，加入辅料进行配制，将配制液进行喷浆造粒，得到低含量饲料级L-赖氨酸颗粒产品；
其中菌种培养的培养基包含葡萄糖60~100 g/L、豆粕水解液1~20 g/L、硫酸铵5~40 g/L、磷酸二氢钾1~10 g/L、硫酸镁0.05~5 g/L、微量元素1份。
其中发酵培养的培养基包含葡萄糖20~80 g/L、豆粕水解液0.5~10 g/L、玉米浆1~30g/L、硫酸铵5~40 g/L、磷酸0.05~10 g/L、硫酸镁0.05~5 g/L、氯化钾0.1~10 g/L、微量元素1份。
其中微量元素包含铁、钠、锌、钾、铜、锰；微量元素1份是指每升培养基中含有微量元素0.05~200mg。
其中膜过滤设备为陶瓷膜，孔径为8nm，蒸发浓缩结晶设备为多效蒸发结晶器，蒸发温度为50~75℃，真空度为-0.08~-0.10MPa，浓缩比为3~10倍，冷却结晶设备为冷却结晶器，降温控制速度为2~5℃/h，最低温度为15℃，L-赖氨酸晶体干燥设备为流化床干燥机，L-赖氨酸颗粒产品干燥设备为喷浆造粒干燥机。
通过该种方式，采用350吨发酵罐培养，发酵培养至45 h，发酵液中L-赖氨酸221.06 g/L，糖酸转化率71.08%。经过提取纯化，得到L-赖氨酸晶体30.67t（吨）、L-赖氨酸颗粒产品67.75t。
糖酸转化率计算公式=发酵产出的赖氨酸总量/发酵耗用的葡萄糖总量g×100%。
实施例3
赖氨酸生产菌cglzh1004的诱变筛选方法
以谷氨酸棒杆菌CICC20213变种为出发菌，经过多轮原生质体紫外诱变、硫酸二乙酯（DES）化学诱变、常压室温等离子（atmospheric and room temperature plasma，ARTP ）诱变处理，同时结合多种结构类似物抗性定向筛选，获得具有底物抗性和遗传标记的赖氨酸高产菌株。谷氨酸棒杆菌CICC20213变种由天津科技大学微生物菌种保藏管理中心对谷氨酸棒杆菌CICC20213突变后获得，谷氨酸棒杆菌CICC20213购自中国工业微生物菌种保藏管理中心（电话：010-53218300）。
原生质体紫外诱变方法：取制备好原生质体2~3ml，加入直径5 cm的平皿中，置于20 w的紫外灯下，垂直照射60~90 s，然后用移液枪吸取0.2 ml涂布于培养皿中，避光32 ℃培养36~72 h。硫酸二乙酯（DES）化学诱变方法：用菌株斜面菌株经过一次种子培养后，离心沉降10 min（3000~5000 r/min），收集菌体，用无菌水洗涤菌体2~3次，再次离心收集菌体，加入pH 7.0的磷酸盐缓冲液至原体积，用浓度为1%（v/v）的硫酸二乙酯处理30~60 min，用无菌水稀释后，进行一级培养。ARTP诱变选育方法：从新鲜活化斜面上挑取一环菌种于种子培养基中，180 r/min、32 ℃摇床培养4.5 h，取1 mL种子液于1.5 mL EP管，4000 rpm离心，去除上清液，加入1 mL生理盐水，混匀，反复三次，将菌悬液稀释，使菌悬液OD600为0.6~1.0；取10 µL 稀释菌液均匀涂到无菌不锈钢载片上，ARTP 诱变条件：射频功率120 W，处理距离2 mm，载气流量10 SLM (Standard liters per minute)，处理温度为室温（20~40℃），诱变处理时间选择致死率达到90%以上的处理时间。将处理过的载片放入装有1 mL 无菌生理盐水的EP管中，震荡混匀，然后稀释到10-1、10-2、10-3倍，取100 µL均匀涂布到平板上，每个梯度做两个平行，32℃培养24 h。
抗性菌株筛选方法：用接种环从诱变后的平板中取一满环菌种于无菌离心管中，用无菌水离心洗涤两次，然后悬于无菌水中制成菌悬液，按浓度梯度制备一系列的赖氨酸乙酯盐酸盐、S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸、赖氨酸氧肟酸盐、γ-甲基赖氨酸、α-氯已内酰胺抗性培养基平板，直接将菌悬液分别涂布于抗性平板上，32 ℃培养2～3 d。根据出发菌株耐受结构类似物的浓度确定诱变菌株筛选用结构类似物浓度，随机挑选生长菌落进行筛选。
菌种初筛：将种子培养基分装到96孔板中，每个1mL，将平板上的单菌落挑到种子液孔板中，180 r/min，32 ℃培养6 h，并同时接种到另一块平板上，32℃培养22 h后放入冰箱。将发酵培养基分装到孔板中，每个0.9 mL，种子液接0.15 mL，180 r/min，32℃培养20h。挑取发酵产酸较高的菌种，将平板上对应序号的菌种挑至斜面，32℃培养20 h，甘油管保存。
菌种复筛：将初筛甘油管保藏的菌种分别划一支斜面，32℃培养20 h。从斜面上挑一环菌至500 mL种子摇瓶中，180 r/min，32℃培养10 h，转接500 mL发酵摇瓶，180 r/min，32℃培养24 h，测发酵摇瓶产酸，挑取产酸较高的菌种保存。
遗传稳定性试验：
将上述筛选获得的赖氨酸高产菌株进行单菌落分离，连续摇瓶传代30代，每一代菌株先进行种子培养，选择遗传稳定和产酸高的菌株用于进一步研究。摇瓶传代方法：把赖氨酸高产菌株从斜面转接摇瓶中，培养至对数生长期后转接至下一代摇瓶。
将最终获得的一株赖氨酸高产菌株cglzh1004再连续传种30次，使用30L发酵罐培养考察其L-赖氨酸的产量。结果如下：
表1 菌株cglzh1004的遗传稳定性
从表1中可以看出，突变菌株cglzh1004的遗传稳定性良好，连续传代30次在30L发酵罐培养结束的赖氨酸产量基本稳定在210~230g/L，菌株cglzh1004的遗传稳定性良好。
实施例4
培养基优化试验
通过多次单因素试验，确定葡萄糖、豆粕水解液、玉米浆对赖氨酸发酵产酸具有显著的影响。在单因素试验结果基础上，采用三因素三水平的Box-Behnken Design(BBD)响应面试验设计法，如表2和表3所示，以葡萄糖、豆饼水解液和玉米浆为考察因素，分别以 A、B、C表示，以L-赖氨酸的产量(g/L)为指标进行优化。
表2 Box-Behnken 响应面设计试验因素水平和编码
表3 响应面试验设计及结果
利用Design Expert 8.05b软件对试验数据进行分析及多元二次回归拟合，该回归模型(p值<0.0001)高度显著，失拟项(p值=0.1756)不显著，说明模型拟合得较好。根据模型做出相应的响应曲面见图1-图3。通过该组动态图对任何两因素交互影响L-lysine产量的效应进行分析与评价，从而确定最佳因素水平。
从图1-图3中可以直观的看出，实验因素对响应值的影响变化趋势，以及回归模型确实具有最大响应值。利用设计软件进行岭脊分析，可以得到最优培养基为：葡萄糖的浓度为55.69g/L、豆饼水解液的浓度为5.94 g/L、玉米浆的浓度为13.81 g/L，此时L-lysine产量最大预测值为229.389 g/L，经过30L发酵罐进行验证培养结果为230.45 g/L。
对比实验：
使用本发明中的赖氨酸生产菌cglzh1004和原菌株CICC20213变种，结合本发明中实施例1的相关工艺分别进行30L罐发酵培养，分别培养三批次，取三个批次平均值计算结果如下表：
表4 突变菌株和出发菌发酵生产赖氨酸的性能比较
从表4中可以看出，本发明中的菌株cglzh1004相比出发菌产酸率、转化率以及发酵周期都有了较大改善，菌株cglzh1004生产赖氨酸的能力得到了较大提升，并且产酸稳定，应用于赖氨酸工业化生产，可以显著提高发酵产酸率和转化率，降低生产成本，具有较好的工业化应用潜力。
对该菌株进行传代保藏，命名为赖氨酸生产菌cglzh1004，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），其分类命名为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum），保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为CGMCC No.25467，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
中国科学院微生物研究所对赖氨酸生产菌cglzh1004的细胞形态、生理生化特征（见表5）、16S rRNA基因序列（其基因序列如SEQ NO.1所示）、抗生素敏感性等项目进行了检测鉴定，经过对检测鉴定实验数据综合分析，参考《伯杰氏系统细菌手册》以及International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology有关研究论文，菌株编号cglzh1004的鉴定结果为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）；采用K-B法测定了菌种cglzh1004对30种抗生素的敏感性，试验结果表明，菌种cglzh1004对测试的23种抗生素敏感，对5种抗生素不敏感（见表6）。
表5细胞形态和理化实验结果
表6抗生素敏感性试验结果
本发明所述的赖氨酸生产菌cglzh1004及采用该菌株发酵生产赖氨酸的方法，经过多次试验及试生产，菌种稳定性大大提高，发酵生产水平取得了较大进展，采用该菌株发酵生产赖氨酸，产率和转化率具有较高水平，具有显著先进性，并且发酵配方原材料简单易得、工艺条件粗放，易于控制。经过350吨发酵罐生产，生产技术水平稳定。本发明技术适合进行工业化生产推广，具有显著的先进性和较好的应用前景。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
Claims (10)
1.一 株 赖 氨 酸 生 产 菌 株 ， 其 特 征 在 于 ： 所 述 赖 氨 酸 生 产 菌株 为 谷 氨 酸棒 杆 菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1004，菌种保藏编号为CGMCC No.25467。
2.权利要求 1 所述的赖氨酸生产菌株的用途，其特征在于：所述谷氨酸棒杆菌cglzh1004 发酵生产赖氨酸。
3.一种采用权利要求 1 所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：包含如下步骤：
（1）菌种活化，将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1004 甘油管菌种接种于无菌固体活化种子培养基培养，培养温度30~40°C，培养20h；在无菌超级台上用接种针取培养后菌体划线于平板上，培养温度30~40°C，培养16h；挑取平板中的单菌落划线接种于斜面培养基中，培养温度30~40°C，培养16h；
（2）菌种培养，将活化后的谷氨酸棒杆菌 cglzh1004 菌种接至无菌液体种子培养基中进行培养 ，培 养 至 对 数 生 长 期，菌 种 培 养 条 件：温度30~40°C 、pH值 6.5~7.5、罐压0.02~0.08MPa；
（3）发酵培养，将步骤（2）制得的对数生长期菌种接入无菌发酵培养基中进行发酵培养，发酵培养条件：温度30~40°C、pH值6.5~7.5、罐压0.02~0.10MPa；发酵过程中通过调整搅拌转速和通气量进行溶氧控制，溶氧控制 10~30%；发酵过程中通过控制补糖流量控制残糖含量在 0.05~2%；发酵过程中通过控制补硫酸铵流量控制发酵液中AN含量在0.05~2%；培养至30~50h结束培养，得到L-赖氨酸发酵液；
（4）提取纯化，将步骤（3）得到的 L-赖氨酸发酵液进行后续处理，一部分 L-赖氨酸发酵液通过膜过滤去除菌体得到过滤清液，将过滤清液进行离子交换，收集赖氨酸富集液，再进行蒸发浓缩结晶，然后降温冷却结晶，进一步离心去除母液，得到湿晶，将湿晶进行干燥，得到 L-赖氨酸晶体；另一部分赖氨酸发酵液通过蒸发浓缩系统进行浓缩，然后浓缩液中加入前一步陶瓷膜过滤后的浓菌浆和离心母液，加入辅料进行配制，将配制液进行喷浆造粒干燥，得到低含量饲料级L-赖氨酸颗粒产品。
4.根据权利要求 3 所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：所述步骤（2）菌种培养的种子培养基包含葡萄糖 60~100 g/L、豆粕水解液 1~20g/L、硫酸铵 5~40g/L、磷酸二氢钾1~10g/L、硫酸镁 0.05~5g/L、微量元素 0.05~200mg/L。
5.根据权利要求 3 所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：所述步骤（3）发酵培养的培养基包含葡萄糖 20~80g/L、豆粕水解液 0.5~10g/L、玉米浆1~30g/L、硫酸铵 5~40g/L、磷酸 0.05~10g/L、硫酸镁 0.05~5g/L、氯化钾 0.1~10g/L、微量元素 0.05~200mg/L。
6.根据权利要求 5 所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：所述步骤（3）发酵培养的培养基中葡萄糖的浓度为 55.69g/L、豆粕水解液的浓度为 5.94g/L、玉米浆的浓度为 13.81g/L。
7.根据权利要求 4-6 任一项所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：所述微量元素包含铁、钠、锌、钾、铜、锰。
8.根据权利要求 3 所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：步骤（4）中的膜过滤设备为陶瓷膜，孔径为 8nm~50nm。
9.根据权利要求 3 所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：步骤（4）中的蒸发浓缩结晶设备为单效或多效蒸发结晶器，蒸发温度为 50~75°C，真空度为-0.08~-0.10MPa，浓缩比为3~10 倍。
10.根据权利要求 3 所述的赖氨酸生产菌株生产赖氨酸的方法，其特征在于：步骤（4）中的降温冷却结晶设备为冷却结晶器，降温控制速度为 2~5°C/h，最低温度为 5~15°C。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211185204 | 2022-09-27 | ||
| CN2022111852048 | 2022-09-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116496950A CN116496950A (zh) | 2023-07-28 |
| CN116496950B true CN116496950B (zh) | 2023-10-24 |
Family
ID=87330296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310559414.7A Active CN116496950B (zh) | 2022-09-27 | 2023-05-18 | 一株赖氨酸生产菌株及用途，生产赖氨酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116496950B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112662714B (zh) * | 2020-12-28 | 2023-11-03 | 江苏澳创生物科技有限公司 | 一种制备鸟氨酸的生产工艺 |
| CN116731933B (zh) * | 2023-08-03 | 2023-10-03 | 欧铭庄生物科技(天津)有限公司滨海新区分公司 | 一种谷氨酸棒杆菌及其在生产缬氨酸中的应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000017379A2 (en) * | 1998-09-22 | 2000-03-30 | Cheil Jedang Corporation | An l-lysine-producing microorganism and a method for producing l-lysine using said microorganism |
| KR20000027663A (ko) * | 1998-10-26 | 2000-05-15 | 손경식 | 인공변이 처리된 엘-라이신 생산 균주의 배양방법 및 엘-라이신의 제조방법 |
| WO2001009306A2 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-08 | Archer-Daniels-Midland Company | Mutant bacterial strains l-lysine production |
| KR20010097468A (ko) * | 2000-04-24 | 2001-11-08 | 손 경 식 | 엘-라이신을 생산하는 코리네박테리움 글루타미쿰씨제이31-0211 및 그를 이용한 엘-라이신의 생산방법 |
| KR20020061133A (ko) * | 2001-01-16 | 2002-07-23 | 제일제당주식회사 | 글루콘산에 대한 자화성이 증가된 ｌ-라이신을 생산하는신규 코리네박테리움 글루타미컴 및 그를 이용한ｌ-라이신의 생산방법 |
| CN1406275A (zh) * | 2000-12-30 | 2003-03-26 | 第一制糖株式会社 | 产l－赖氨酸的微生物和用其生产l－赖氨酸的方法 |
| CN105754922A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 齐鲁工业大学 | 一种高产l-赖氨酸的谷氨酸棒状杆菌突变菌的构建方法 |
| CN106119145A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-11-16 | 天津科技大学 | 一种谷氨酸棒杆菌突变株与应用 |
| CN108796026A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 赖氨酸的生产、提取以及纯化工艺 |
| CN113430151A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-09-24 | 江苏澳创生物科技有限公司 | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-缬氨酸中的应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6984512B1 (en) * | 1999-08-02 | 2006-01-10 | Archer-Daniels-Midland Company | Bacterial strains, methods of preparing the same and use thereof in fermentation processes for L-lysine production |
-
2023
- 2023-05-18 CN CN202310559414.7A patent/CN116496950B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000017379A2 (en) * | 1998-09-22 | 2000-03-30 | Cheil Jedang Corporation | An l-lysine-producing microorganism and a method for producing l-lysine using said microorganism |
| KR20000027663A (ko) * | 1998-10-26 | 2000-05-15 | 손경식 | 인공변이 처리된 엘-라이신 생산 균주의 배양방법 및 엘-라이신의 제조방법 |
| WO2001009306A2 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-08 | Archer-Daniels-Midland Company | Mutant bacterial strains l-lysine production |
| KR20010097468A (ko) * | 2000-04-24 | 2001-11-08 | 손 경 식 | 엘-라이신을 생산하는 코리네박테리움 글루타미쿰씨제이31-0211 및 그를 이용한 엘-라이신의 생산방법 |
| CN1406275A (zh) * | 2000-12-30 | 2003-03-26 | 第一制糖株式会社 | 产l－赖氨酸的微生物和用其生产l－赖氨酸的方法 |
| KR20020061133A (ko) * | 2001-01-16 | 2002-07-23 | 제일제당주식회사 | 글루콘산에 대한 자화성이 증가된 ｌ-라이신을 생산하는신규 코리네박테리움 글루타미컴 및 그를 이용한ｌ-라이신의 생산방법 |
| CN105754922A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-13 | 齐鲁工业大学 | 一种高产l-赖氨酸的谷氨酸棒状杆菌突变菌的构建方法 |
| CN106119145A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-11-16 | 天津科技大学 | 一种谷氨酸棒杆菌突变株与应用 |
| CN108796026A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 齐齐哈尔龙江阜丰生物科技有限公司 | 赖氨酸的生产、提取以及纯化工艺 |
| CN113430151A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-09-24 | 江苏澳创生物科技有限公司 | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-缬氨酸中的应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Enhanced Production of L-lysine from Corynebacterium Glutamicum by Mutagenesis;Thakkar等;TIET Digital Repository;全文 * |
| 基于代谢工程选育谷氨酸棒杆菌L-赖氨酸高产菌;徐建中;江南大学博士学位论文;全文 * |
| 赖氨酸高产菌株的选育及发酵条件的研究;仲飞;中国农业大学硕士学位论文;全文 * |
| 高产赖氨酸菌的选育与应用;付凌;曾黎明;李新国;;氨基酸和生物资源;37(第04期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116496950A (zh) | 2023-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116496950B (zh) | 一株赖氨酸生产菌株及用途，生产赖氨酸的方法 | |
| CN114480173B (zh) | 一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产l-色氨酸中的应用 | |
| CN113430151B (zh) | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-缬氨酸中的应用 | |
| CN114015729B (zh) | 植物乳杆菌在制备乳酸菌素、乳酸和苯乳酸中的应用 | |
| CN109929897A (zh) | 一种促进hau-m1光合细菌菌群产氢的培养基及其应用 | |
| CN108330083A (zh) | 一株嗜热链球菌及在生产搅拌型酸奶中的应用 | |
| CN110791462B (zh) | 一株枯草芽孢杆菌及其在发酵生产腺苷中的应用 | |
| CN116716231B (zh) | 一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产色氨酸中的应用 | |
| CN116731933B (zh) | 一种谷氨酸棒杆菌及其在生产缬氨酸中的应用 | |
| CN108642041B (zh) | 一种提高重组大肠杆菌发酵生产l-丙氨酸能力的方法 | |
| CN109266578B (zh) | 大肠埃希氏菌ACThr1032及其在发酵生产L-苏氨酸中的应用 | |
| CN112300953B (zh) | 枯草芽孢杆菌及其在发酵生产腺苷酸脱氨酶中的应用 | |
| CN115895976B (zh) | 一株产l-色氨酸的大肠杆菌及其生产l-色氨酸的应用 | |
| WO2023016387A1 (zh) | 一种解淀粉芽孢杆菌及其在制备1-脱氧野尻霉素中的应用 | |
| KR20120127153A (ko) | 글루타치온을 고발현하는 효모 균주 및 이의 용도 | |
| CN104593306A (zh) | 一种大肠埃希氏菌株hy-05c高密度培养方法 | |
| RU2745093C1 (ru) | Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus BF19-07 - продуцент для получения микробной белковой массы | |
| CN116590202B (zh) | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-亮氨酸中的应用 | |
| CN116355814B (zh) | 一株大肠埃希氏菌及其在发酵生产l-精氨酸中的应用 | |
| CN116694540B (zh) | 一株大肠埃希氏菌及其在生产苏氨酸中的应用 | |
| CN116590203B (zh) | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-异亮氨酸中的应用 | |
| CN112195117A (zh) | 一株大肠杆菌及其在生物催化生产低副产物烟酰胺中的应用 | |
| CN118256398B (zh) | 高产谷氨酰胺的副干酪乳酪杆菌及其应用 | |
| CN118064334B (zh) | 一株多粘类芽孢杆菌t9及其应用 | |
| CN115386525B (zh) | 枯草芽孢杆菌、菌剂、应用及制备四甲基吡嗪的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |