CN116590202B - 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-亮氨酸中的应用 - Google Patents
一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-亮氨酸中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116590202B CN116590202B CN202310849084.5A CN202310849084A CN116590202B CN 116590202 B CN116590202 B CN 116590202B CN 202310849084 A CN202310849084 A CN 202310849084A CN 116590202 B CN116590202 B CN 116590202B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- leucine
- corynebacterium glutamicum
- fermentation
- strain
- culture medium
- 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
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 title claims abstract description 281
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 title claims abstract description 136
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 title claims abstract description 134
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 title claims abstract description 134
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 105
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 title claims abstract description 60
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 18
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 61
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 56
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 44
- 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 37
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 37
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 29
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 28
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 28
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 claims description 21
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 21
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 21
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 21
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 21
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 claims description 21
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 claims description 20
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 18
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 14
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 241001052560 Thallis Species 0.000 claims description 8
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 8
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 7
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 claims description 7
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 claims description 7
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 7
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims description 7
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims description 7
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 7
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 7
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims description 7
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 abstract description 54
- 229960004295 valine Drugs 0.000 abstract description 27
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 25
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 10
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 9
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 9
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 5
- DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N diethyl sulfate Chemical compound CCOS(=O)(=O)OCC DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229940008406 diethyl sulfate Drugs 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 238000009631 Broth culture Methods 0.000 description 2
- 241001485655 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 Species 0.000 description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DMSVGDIWEWBOGO-ZCFIWIBFSA-N (2s)-2-amino-2-(1,3-thiazol-2-yl)propanoic acid Chemical class OC(=O)[C@@](N)(C)C1=NC=CS1 DMSVGDIWEWBOGO-ZCFIWIBFSA-N 0.000 description 1
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 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
- SNDPXSYFESPGGJ-BYPYZUCNSA-N L-2-aminopentanoic acid Chemical class CCC[C@H](N)C(O)=O SNDPXSYFESPGGJ-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- 229930182844 L-isoleucine Natural products 0.000 description 1
- SNDPXSYFESPGGJ-UHFFFAOYSA-N L-norVal-OH Chemical class CCCC(N)C(O)=O SNDPXSYFESPGGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical group OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aliphatic amino acid Chemical class 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000005693 branched-chain amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 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
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 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
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C227/40—Separation; Purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C227/40—Separation; Purification
- C07C227/42—Crystallisation
-
- 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
- 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
-
- 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
- C12P13/06—Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Virology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产L‑亮氨酸中的应用，所述谷氨酸棒杆菌为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007，该谷氨酸棒杆菌cglzh1007保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），保藏日期为2022年8月1日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，菌种保藏编号为CGMCC No.25470。本发明采用谷氨酸棒杆菌cglzh1007，发酵结束后L‑亮氨酸含量有显著提高，副产物L‑缬氨酸的含量极低，更易于L‑亮氨酸的提取纯化，该菌株具有良好的稳定性，培养基简单、培养条件粗放，易于工业化放大生产，具有较好的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产L-亮氨酸中的应用。
背景技术
L-亮氨酸（L-leucine, L-leu），别名L-白氨酸，化学名称为L-2-氨-4-甲基戊酸，是蛋白质基本组成的天然氨基酸，属于脂肪族类氨基酸。L-亮氨酸是人和动物无法自身合成而必须依靠外源提供的八大必需氨基酸之一，与另外两种必需氨基酸L-缬氨酸和L-异亮氨酸都具有甲基侧链，被统称为支链氨基酸。L-亮氨酸是一种功能性氨基酸，具有广泛的生理功能，近年来广泛用于食品、医药、动物饲料及化妆品等行业。
L-亮氨酸的生产方法分为提取法、化学合成法、酶法和微生物发酵法等，其中由于微生物发酵法具有反应条件温和、环境污染小和产品质量稳定等优点，已经发展了一定的生产规模，是最常用的工业生产方法，仍具有更广阔的发展空间。但是目前微生物发酵法仍然存在产酸率不高、发酵杂酸较多的问题，使生产成本居高不下，发酵杂酸较多同时也一直影响着产品质量，高纯度的L-亮氨酸产品一直难以满足市场的需求。因此，选育优良的L-亮氨酸生产菌株对工业生产具有极其重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产L-亮氨酸中的应用。
本发明提供一株谷氨酸棒杆菌，所述谷氨酸棒杆菌为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007，该谷氨酸棒杆菌cglzh1007保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），保藏日期为2022年8月1日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，菌种保藏编号为CGMCC No.25470。
本发明还提供一株谷氨酸棒杆菌的应用，采用谷氨酸棒杆菌cglzh1007发酵生产L-亮氨酸。使用该菌株进行发酵生产L-亮氨酸，发酵液中具有较高的L-亮氨酸含量和较低的副产物L-缬氨酸含量。
采用谷氨酸棒杆菌cglzh1007发酵生产L-亮氨酸，包括如下步骤：
将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1007活化至固体斜面培养基，32℃培养24h，将活化后的斜面菌种接种于摇瓶液体培养基中，置于摇床32℃培养，将培养至对数期的摇瓶菌种接种于种子培养基内进行种子培养，培养至对数生长期接种于发酵培养基中发酵培养，发酵液提取纯化后获得L-亮氨酸晶体。
所述斜面培养基包括葡萄糖1~2 g/L、蛋白胨10~15 g/L、牛肉膏10~15 g/L、酵母膏5~10 g/L、磷酸二氢钾1~5 g/L、硫酸镁0.1~3 g/L、氯化钠2.5~5 g/L、琼脂粉15~25 g/L。
所述的摇瓶液体培养基包括葡萄糖30~50 g/L、尿素1~5 g/L、磷酸二氢钾1~2 g/L、硫酸镁0.1~5 g/L、多肽粉20~50 g/L、酵母浸粉5~10 g/L。
所述的种子培养基包括葡萄糖30~50 g/L、硫酸铵5~20 g/L、尿素1~5 g/L、磷酸二氢钾1~3 g/L、硫酸镁0.2~2 g/L、多肽粉30~50 g/L、酵母浸粉5~10 g/L。
所述的发酵培养基包括葡萄糖90~130 g/L、硫酸铵15~30 g/L、醋酸铵10~15 g/L、磷酸二氢钾1~5 g/L、硫酸镁0.1~1 g/L、多肽粉30~50 g/L、玉米浆干粉10~50 g/L。
所述种子培养控制条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧30~40%。
所述发酵培养控制条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧20~40%，发酵过程中通过补糖控制发酵液中残糖含量在10~15g/L。
谷氨酸棒杆菌cglzh1007发酵培养结束需要进行提取纯化，具体步骤如下：
（1）膜过滤：将含有L-亮氨酸的发酵液经过陶瓷膜过滤，去除菌体，得到含有L-亮氨酸的过滤清液；
（2）离子交换：将含有L-亮氨酸的过滤清液上离子交换柱进行离子交换，使用氨水洗脱收集L-亮氨酸富集液；
（3）浓缩结晶：将L-亮氨酸富集液进行蒸发浓缩结晶，得到含有L-亮氨酸晶体的晶浆；
（4）离心分离：将含有L-亮氨酸晶体的晶浆通过离心机进行离心分离，去除晶浆中的母液，得到L-亮氨酸湿晶体；
（5）干燥：将L-亮氨酸湿晶体进行干燥得到L-亮氨酸产品。
本发明的有益效果为：本发明通过大量诱变筛选试验，获得一株L-亮氨酸高产谷氨酸棒杆菌cglzh1007，该菌株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.25470，经过检测鉴定，该菌株具有独特的生理和生化特性，可在科研、工业等领域进行研究和应用。本发明中生产L-亮氨酸的谷氨酸棒杆菌cglzh1007，发酵结束后L-亮氨酸的含量有了显著提高，副产物L-缬氨酸的含量极低，更易于L-亮氨酸的提取纯化，该菌株具有良好的稳定性，并且培养基简单、培养条件粗放，易于工业化放大生产，具有较好的实际应用价值。
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
一株谷氨酸棒杆菌cglzh1007，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.25470。
一株谷氨酸棒杆菌的应用，采用谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007发酵生产L-亮氨酸，具体步骤如下：
S1)将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1007活化至固体斜面培养基，32℃培养24h，所述斜面培养基为葡萄糖1、蛋白胨10、牛肉膏12、酵母膏5、磷酸二氢钾2、硫酸镁0.1、氯化钠4、琼脂粉15。
S2)将活化后的斜面菌种接种于摇瓶液体培养基中，置于摇床32℃培养; 所述的摇瓶液体培养基为葡萄糖30 g/L、尿素2 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、硫酸镁0.1 g/L、多肽粉20g/L、酵母浸粉5 g/L。
S3)将培养至对数期的摇瓶菌种接种于种子培养基内培养，控制种子罐培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧30~40%;所述的种子培养基为葡萄糖30 g/L、硫酸铵5 g/L、尿素1 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、硫酸镁0.2 g/L、多肽粉30 g/L、酵母浸粉5 g/L。
S4)培养至对数生长期菌种接种于发酵培养基中发酵培养，控制发酵培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧20~40%，发酵过程中通过补糖控制发酵液中残糖含量在10~15g/L；所述的发酵培养基为葡萄糖90 g/L、硫酸铵15 g/L、醋酸铵10 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、硫酸镁0.1 g/L、多肽粉30 g/L、玉米浆干粉10 g/L。
S5)发酵培养基提取纯化获得L-亮氨酸产品，提取纯化的具体步骤如下：
（1）膜过滤：将含有L-亮氨酸的发酵液经过陶瓷膜过滤，去除菌体，得到含有L-亮氨酸的过滤清液；
（2）离子交换：将含有L-亮氨酸的过滤清
液上离子交换柱进行离子交换，使用氨水洗脱收集L-亮氨酸富集液；
（3）浓缩结晶：将含有L-亮氨酸的离子交换富集液进一步进行蒸发浓缩结晶，得到含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆；
（4）离心分离：将含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆通过离心机进行离心分离，去除晶浆中的母液，得到L-亮氨酸湿晶体，母液单独进行处理；
（5）干燥：将L-亮氨酸湿晶体进行干燥得到L-亮氨酸产品。
通过使用30 L发酵罐培养，培养结束发酵液中L-亮氨酸含量为50.16 g/L、副产物L-缬氨酸含量为0.04g/L，对葡萄糖的转化率为20.5%（转化率计算公式=（发酵液体积L×发酵产L-亮氨酸含量g/L）/发酵葡萄糖用量g×100%）。经过提取纯化，得到L-亮氨酸晶体936.75g，L-亮氨酸晶体中副产物L-缬氨酸含量小于0.01%。
实施例2
一株谷氨酸棒杆菌cglzh1007，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.25470。
一株谷氨酸棒杆菌的应用，采用谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007发酵生产L-亮氨酸，具体步骤如下：
S1)将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1007活化至固体斜面培养基，32℃培养24h，所述斜面培养基为葡萄糖2 g/L、蛋白胨12 g/L、牛肉膏10 g/L、酵母膏7 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、硫酸镁1 g/L、氯化钠2.5 g/L、琼脂粉20 g/L。
S2)将活化后的斜面菌种接种于摇瓶液体培养基中，置于摇床32℃培养; 所述的摇瓶液体培养基为葡萄糖40 g/L、尿素1 g/L、磷酸二氢钾2 g/L、硫酸镁3 g/L、多肽粉30g/L、酵母浸粉8 g/L。
S3)将培养至对数期的摇瓶菌种接种于种子培养基内培养，控制种子罐培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧30~40%;所述的种子培养基为葡萄糖40 g/L、硫酸铵10 g/L、尿素3 g/L、磷酸二氢钾2 g/L、硫酸镁1 g/L、多肽粉40 g/L、酵母浸粉8 g/L。
S4)培养至对数生长期菌种接种于发酵培养基中发酵培养，控制发酵培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧20~40%，发酵过程中通过补糖控制发酵液中残糖含量在10~15g/L；所述的发酵培养基为葡萄糖100 g/L、硫酸铵20 g/L、醋酸铵12 g/L、磷酸二氢钾3 g/L、硫酸镁0.5 g/L、多肽粉40 g/L、玉米浆干粉30 g/L。
S5)发酵培养基提取纯化获得L-亮氨酸产品，提取纯化的具体步骤如下：
（1）膜过滤：将含有L-亮氨酸的发酵液经过陶瓷膜过滤，去除菌体，得到含有L-亮氨酸的过滤清液；
（2）离子交换：将含有L-亮氨酸的过滤清
液上离子交换柱进行离子交换，使用氨水洗脱收集L-亮氨酸富集液；
（3）浓缩结晶：将含有L-亮氨酸的离子交换富集液进一步进行蒸发浓缩结晶，得到含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆；
（4）离心分离：将含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆通过离心机进行离心分离，去除晶浆中的母液，得到L-亮氨酸湿晶体，母液单独进行处理；
（5）干燥：将L-亮氨酸湿晶体进行干燥得到L-亮氨酸产品。
通过使用30 L发酵罐培养，培养结束发酵液中L-亮氨酸含量为48.56g/L、副产物L-缬氨酸含量为0.03g/L，对葡萄糖的转化率为20.1%（转化率计算公式=（发酵液体积L×发酵产L-亮氨酸含量g/L）/发酵葡萄糖用量g×100%）。经过提取纯化，得到L-亮氨酸晶体932.42g，L-亮氨酸晶体中副产物L-缬氨酸含量小于0.01%。
实施例3
一株谷氨酸棒杆菌cglzh1007，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.25470。
一株谷氨酸棒杆菌的应用，采用谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007发酵生产L-亮氨酸，具体步骤如下：
S1)将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1007活化至固体斜面培养基，32℃培养24h，所述斜面培养基为葡萄糖1 g/L、蛋白胨15 g/L、牛肉膏15 g/L、酵母膏10 g/L、磷酸二氢钾5 g/L、硫酸镁3 g/L、氯化钠5 g/L、琼脂粉25 g/L。
S2)将活化后的斜面菌种接种于摇瓶液体培养基中，置于摇床32℃培养; 所述的摇瓶液体培养基为葡萄糖50 g/L、尿素5 g/L、磷酸二氢钾1、硫酸镁5 g/L、多肽粉50 g/L、酵母浸粉g/L 10。
S3)将培养至对数期的摇瓶菌种接种于种子培养基内培养，控制种子罐培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧30~40%;所述的种子培养基为葡萄糖50 g/L、硫酸铵20 g/L、尿素5 g/L、磷酸二氢钾3 g/L、硫酸镁2 g/L、多肽粉50 g/L、酵母浸粉10 g/L。
S4)培养至对数生长期菌种接种于发酵培养基中发酵培养，控制发酵培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧20~40%，发酵过程中通过补糖控制发酵液中残糖含量在10~15g/L；所述的发酵培养基为葡萄糖130 g/L、硫酸铵30 g/L、醋酸铵15 g/L、磷酸二氢钾5 g/L、硫酸镁1 g/L、多肽粉50 g/L、玉米浆干粉50 g/L。
S5)发酵培养基提取纯化获得L-亮氨酸产品，提取纯化的具体步骤如下：
（1）膜过滤：将含有L-亮氨酸的发酵液经过陶瓷膜过滤，去除菌体，得到含有L-亮氨酸的过滤清液；
（2）离子交换：将含有L-亮氨酸的过滤清
液上离子交换柱进行离子交换，使用氨水洗脱收集L-亮氨酸富集液；
（3）浓缩结晶：将含有L-亮氨酸的离子交换富集液进一步进行蒸发浓缩结晶，得到含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆；
（4）离心分离：将含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆通过离心机进行离心分离，去除晶浆中的母液，得到L-亮氨酸湿晶体，母液单独进行处理；
（5）干燥：将L-亮氨酸湿晶体进行干燥得到L-亮氨酸产品。
通过使用30 L发酵罐培养，培养结束发酵液中L-亮氨酸含量为51.01 g/L、副产物L-缬氨酸含量为0.03g/L，对葡萄糖的转化率为20.3%（转化率计算公式=（发酵液体积L×发酵产L-亮氨酸含量g/L）/发酵葡萄糖用量g×100%）。经过提取纯化，得到L-亮氨酸晶体938.97g，L-亮氨酸晶体中副产物L-缬氨酸含量小于0.01%。
实施例4
一株谷氨酸棒杆菌cglzh1007，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.25470。
一株谷氨酸棒杆菌的应用，采用谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007发酵生产L-亮氨酸，具体步骤如下：
S1)将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1007活化至固体斜面培养基，32℃培养24h，所述斜面培养基为葡萄糖1 g/L、蛋白胨10 g/L、牛肉膏10 g/L、酵母膏5 g/L、磷酸二氢钾2 g/L、硫酸镁3 g/L、氯化钠3 g/L、琼脂粉20 g/L。
S2)将活化后的斜面菌种接种于摇瓶液体培养基中，置于摇床32℃培养; 所述的摇瓶液体培养基为葡萄糖30 g/L、尿素3 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、硫酸镁1 g/L、多肽粉30g/L、酵母浸粉10 g/L。
S3)将培养至对数期的摇瓶菌种接种于种子培养基内培养，控制种子罐培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧30~40%;所述的种子培养基为葡萄糖35 g/L、硫酸铵6 g/L、尿素2 g/L、磷酸二氢钾3 g/L、硫酸镁0.3 g/L、多肽粉25 g/L、酵母浸粉6 g/L。
S4)培养至对数生长期菌种接种于发酵培养基中发酵培养，控制发酵培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧20~40%，发酵过程中通过补糖控制发酵液中残糖含量在10~15g/L；所述的发酵培养基为葡萄糖95 g/L、硫酸铵16 g/L、醋酸铵12 g/L、磷酸二氢钾2 g/L、硫酸镁0.9 g/L、多肽粉35 g/L、玉米浆干粉45 g/L。
S5)发酵培养基提取纯化获得L-亮氨酸产品，提取纯化的具体步骤如下：
（1）膜过滤：将含有L-亮氨酸的发酵液经过陶瓷膜过滤，去除菌体，得到含有L-亮氨酸的过滤清液；
（2）离子交换：将含有L-亮氨酸的过滤清
液上离子交换柱进行离子交换，使用氨水洗脱收集L-亮氨酸富集液；
（3）浓缩结晶：将含有L-亮氨酸的离子交换富集液进一步进行蒸发浓缩结晶，得到含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆；
（4）离心分离：将含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆通过离心机进行离心分离，去除晶浆中的母液，得到L-亮氨酸湿晶体，母液单独进行处理；
（5）干燥：将L-亮氨酸湿晶体进行干燥得到L-亮氨酸产品。
通过使用50立方发酵罐培养，培养结束发酵液中L-亮氨酸含量为50.41 g/L、副产物L-缬氨酸含量为0.02g/L，对葡萄糖的转化率为20.5%（转化率计算公式=（发酵液体积L×发酵产L-亮氨酸含量g/L）/发酵葡萄糖用量g×100%）。经过提取纯化，得到L-亮氨酸晶体1.607t，L-亮氨酸晶体中副产物L-缬氨酸含量小于0.01%。
实施例5
一株谷氨酸棒杆菌cglzh1007，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.25470。
一株谷氨酸棒杆菌的应用，采用谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007发酵生产L-亮氨酸，具体步骤如下：
S1)将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1007活化至固体斜面培养基，32℃培养24h，所述斜面培养基为葡萄糖2 g/L、蛋白胨15 g/L、牛肉膏15 g/L、酵母膏10 g/L、磷酸二氢钾5 g/L、硫酸镁1 g/L、氯化钠5 g/L、琼脂粉25 g/L。
S2)将活化后的斜面菌种接种于摇瓶液体培养基中，置于摇床32℃培养; 所述的摇瓶液体培养基为葡萄糖50 g/L、尿素5 g/L、磷酸二氢钾2 g/L、硫酸镁4 g/L、多肽粉40g/L、酵母浸粉9 g/L。
S3)将培养至对数期的摇瓶菌种接种于种子培养基内培养，控制种子罐培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧30~40%;所述的种子培养基为葡萄糖50 g/L、硫酸铵19 g/L、尿素5 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、硫酸镁2 g/L、多肽粉45 g/L、酵母浸粉9 g/L。
S4)培养至对数生长期菌种接种于发酵培养基中发酵培养，控制发酵培养条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧20~40%，发酵过程中通过补糖控制发酵液中残糖含量在10~15g/L；所述的发酵培养基为葡萄糖125 g/L、硫酸铵28 g/L、醋酸铵14 g/L、磷酸二氢钾4 g/L、硫酸镁0.2 g/L、多肽粉45 g/L、玉米浆干粉15 g/L。
S5)发酵培养基提取纯化获得L-亮氨酸产品，提取纯化的具体步骤如下：
（1）膜过滤：将含有L-亮氨酸的发酵液经过陶瓷膜过滤，去除菌体，得到含有L-亮氨酸的过滤清液；
（2）离子交换：将含有L-亮氨酸的过滤清
液上离子交换柱进行离子交换，使用氨水洗脱收集L-亮氨酸富集液；
（3）浓缩结晶：将含有L-亮氨酸的离子交换富集液进一步进行蒸发浓缩结晶，得到含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆；
（4）离心分离：将含有大量L-亮氨酸晶体的晶浆通过离心机进行离心分离，去除晶浆中的母液，得到L-亮氨酸湿晶体，母液单独进行处理；
（5）干燥：将L-亮氨酸湿晶体进行干燥得到L-亮氨酸产品。
通过使用50立方发酵罐培养，培养结束发酵液中L-亮氨酸含量为53.49 g/L、副产物L-缬氨酸含量为0.02g/L，对葡萄糖的转化率为20.6%（转化率计算公式=（发酵液体积L×发酵产L-亮氨酸含量g/L）/发酵葡萄糖用量g×100%）。经过提取纯化，得到L-亮氨酸晶体1.609t，L-亮氨酸晶体中副产物L-缬氨酸含量小于0.01%。
实施例6
诱变筛选方法
以谷氨酸棒杆菌ATCC13032变种为出发菌，经过多轮硫酸二乙酯（DES）化学诱变、常压室温等离子（atmospheric and room temperature plasma，ARTP ）诱变处理，同时结合结构类似物抗性定向筛选，筛选获得具有L-亮氨酸高产并且副产物L-缬氨酸含量较低的菌株。谷氨酸棒杆菌ATCC13032变种由天津科技大学微生物菌种保藏管理中心用美国典型培养物保藏中心ATCC13032经突变后获得。
硫酸二乙酯（DES）化学诱变方法：将谷氨酸棒杆菌斜面活化，接种于肉汤培养基中，32℃ 200r/min培养12h，然后用pH7.0磷酸缓冲液洗涤2次，磷酸缓冲液均匀悬浮后取4mL，在装有16mL pH7.0磷酸缓冲液的250mL带玻璃珠三角瓶中加入0.2mL DES原液，32℃恒温震荡诱变30min，加入Na2S2O3终止反应，摇匀，取1mL转入肉汤培养基进行中间培养，32℃200r/min振荡培养过夜，离心，洗涤，弃去上清液，收集菌体，稀释后分别涂布基本营养培养基平板和抗性平板。
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倍，取100 µL均匀涂布到平板上，每个梯度做两个平行，32 ℃培养48 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2-噻唑丙氨酸、正缬氨酸、5,5,5-三氟-DL-亮氨酸抗性培养基平板，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0.1mL，将平板上的单菌落挑到种子液孔板中，180 r/min，32 ℃培养18h，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0.09 mL，种子液接0.015 mL，180 r/min，32℃培养24 h。挑取发酵结束L-亮氨酸含量较高并且副产物L-缬氨酸含量较低的菌株，将平板上对应序号的菌种挑至斜面，32℃ 培养24 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24 h。从斜面上挑一环菌至500 mL种子摇瓶中，180 r/min，32℃培养18 h，转接500 mL发酵摇瓶，180 r/min，32℃培养24 h，测发酵液中L-亮氨酸含量和L-缬氨酸含量，挑取L-亮氨酸含量较高并且副产物L-缬氨酸含量较低的菌种保存。
遗传稳定性试验：
将上述筛选获得的菌株进行单菌落分离，连续摇瓶传代。摇瓶传代方法：把菌株从斜面转接摇瓶中，培养至对数生长期后转接至发酵摇瓶培养。选择遗传稳定的菌株用于进一步研究。
将最终获得的一株L-亮氨酸高产菌株cglzh1007再连续传种十次，使用30L发酵罐培养考察其L-亮氨酸的产量及副产物L-缬氨酸产量。结果如下：
表1 菌株cglzh1007的遗传稳定性
从表1中可以看出，突变菌株cglzh1007的遗传稳定性良好，连续传代10次在30L发酵罐培养结束的L-亮氨酸产量均保持较高水平，同时副产物L-缬氨酸含量均保持相对较低水平，菌株cglzh1007的遗传稳定性良好。
对比实验：
使用本发明中的谷氨酸棒杆菌cglzh1007和原菌株ATCC13032变种，结合本发明中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2 突变菌株和出发菌发酵性能比较
从表2中可以看出，本发明中的菌株cglzh1007相比出发菌在发酵结束后L-亮氨酸产量有了较大提高，而副产物L-缬氨酸产量则大幅降低，菌株cglzh1007生产L-亮氨酸的能力得到了较大提升，并且副产物L-缬氨酸大量减少，应用于亮氨酸工业化生产，减少L-亮氨酸提取过程中对副产物L-缬氨酸的处理工艺，更容易生产高纯度L-亮氨酸，具有较好的工业化应用潜力。
对该菌株进行传代保藏，命名为谷氨酸棒杆菌cglzh1007，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.25470，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谷氨酸棒杆菌cglzh1007的细胞形态、生理生化特征、16S rRNA基因序列（其基因序列如SEQ NO.1所示）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 ofSystematic and Evolutionary Microbiology有关研究论文，菌株编号cglzh1007的鉴定结果为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）。
本发明所述的谷氨酸棒杆菌cglzh1007及其在发酵生产亮氨酸中的应用，菌种稳定性大大提高，L-亮氨酸产量有了较大提高，同时发酵液中的副产物L-缬氨酸含量极低，采用该菌种发酵生产L-亮氨酸，L-亮氨酸产量较高而副产物L-缬氨酸含量极低，在提取过程中副产物L-缬氨酸与L-亮氨酸性质较为接近，分离十分困难，该菌种和工艺可以减少针对副产物L-缬氨酸的处理工序，大大降低生产成本，更容易生产高纯度L-亮氨酸，该菌种工艺具有显著先进性，并且发酵原材料简单易得、工艺控制简单、生产技术水平稳定，更易于工业化生产推广。
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)
1.一株谷氨酸棒杆菌，其特征在于：所述谷氨酸棒杆菌为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1007，该谷氨酸棒杆菌cglzh1007保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（CGMCC），保藏日期为2022年8月1日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，菌种保藏编号为CGMCC No.25470。
2.根据权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：采用谷氨酸棒杆菌cglzh1007发酵生产L-亮氨酸。
3.根据权利要求2所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：采用谷氨酸棒杆菌cglzh1007发酵生产L-亮氨酸，包括如下步骤：
将保藏的谷氨酸棒杆菌cglzh1007活化至固体斜面培养基，32℃培养24h，将活化后的斜面菌种接种于摇瓶液体培养基中，置于摇床32℃培养，将培养至对数期的摇瓶菌种接种于种子培养基内进行种子培养，培养至对数生长期接种于发酵培养基中发酵培养，发酵液提取纯化后获得L-亮氨酸晶体。
4.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：所述发酵液提取纯化的具体步骤如下：
（1）膜过滤：将含有L-亮氨酸的发酵液经过陶瓷膜过滤，去除菌体，得到含有L-亮氨酸的过滤清液；
（2）离子交换：将含有L-亮氨酸的过滤清液上离子交换柱进行离子交换，使用氨水洗脱收集L-亮氨酸富集液；
（3）浓缩结晶：将L-亮氨酸富集液进行蒸发浓缩结晶，得到含有L-亮氨酸晶体的晶浆；
（4）离心分离：将含有L-亮氨酸晶体的晶浆通过离心机进行离心分离，去除晶浆中的母液，得到L-亮氨酸湿晶体；
（5）干燥：将L-亮氨酸湿晶体进行干燥得到L-亮氨酸产品。
5.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：斜面培养基包括葡萄糖1~2 g/L、蛋白胨10~15 g/L、牛肉膏10~15 g/L、酵母膏5~10 g/L、磷酸二氢钾1~5 g/L、硫酸镁0.1~3 g/L、氯化钠2.5~5 g/L、琼脂粉15~25 g/L。
6.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：摇瓶液体培养基包括葡萄糖30~50 g/L、尿素1~5 g/L、磷酸二氢钾1~2 g/L、硫酸镁0.1~5 g/L、多肽粉20~50 g/L、酵母浸粉5~10 g/L。
7.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：种子培养基包括葡萄糖30~50 g/L、硫酸铵5~20 g/L、尿素1~5 g/L、磷酸二氢钾1~3 g/L、硫酸镁0.2~2 g/L、多肽粉30~50 g/L、酵母浸粉5~10 g/L。
8.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：发酵培养基为葡萄糖90~130 g/L、硫酸铵15~30 g/L、醋酸铵10~15 g/L、磷酸二氢钾1~5 g/L、硫酸镁0.1~1 g/L、多肽粉30~50 g/L、玉米浆干粉10~50 g/L。
9.根据权利要求7所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：种子培养控制条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧30~40%。
10.根据权利要求8所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于：发酵培养控制条件为温度32℃、pH7.0、罐压0.05Mpa、溶氧20~40%，发酵过程中通过补糖控制发酵液中残糖含量在10~15g/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310849084.5A CN116590202B (zh) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-亮氨酸中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310849084.5A CN116590202B (zh) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-亮氨酸中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116590202A CN116590202A (zh) | 2023-08-15 |
| CN116590202B true CN116590202B (zh) | 2023-09-12 |
Family
ID=87606529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310849084.5A Active CN116590202B (zh) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-亮氨酸中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116590202B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1715413A (zh) * | 1999-06-25 | 2006-01-04 | Basf公司 | 编码代谢途径蛋白的谷氨酸棒杆菌基因 |
| EP2095728A2 (en) * | 2008-01-25 | 2009-09-02 | Gian Battista Ceresa | Amino acid concentrate in aqueous gel and fatigue-relieving drink obtainable by diluting said concentrate in water |
| CN101824443A (zh) * | 2009-03-06 | 2010-09-08 | 上海工业生物技术研发中心 | 一种去除制备中性氨基酸的反应体系中的丙氨酸的方法 |
| CN104480058A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-01 | 福建师范大学 | 一株高产l-亮氨酸工程菌及其应用 |
-
2023
- 2023-07-12 CN CN202310849084.5A patent/CN116590202B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1715413A (zh) * | 1999-06-25 | 2006-01-04 | Basf公司 | 编码代谢途径蛋白的谷氨酸棒杆菌基因 |
| EP2095728A2 (en) * | 2008-01-25 | 2009-09-02 | Gian Battista Ceresa | Amino acid concentrate in aqueous gel and fatigue-relieving drink obtainable by diluting said concentrate in water |
| CN101824443A (zh) * | 2009-03-06 | 2010-09-08 | 上海工业生物技术研发中心 | 一种去除制备中性氨基酸的反应体系中的丙氨酸的方法 |
| CN104480058A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-01 | 福建师范大学 | 一株高产l-亮氨酸工程菌及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 直接发酵法生产L-丝氨酸高产菌株的选育;徐国强;窦文芳;许泓瑜;张晓梅;;食品与生物技术学报(第11期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116590202A (zh) | 2023-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| 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 | |
| CN116496950B (zh) | 一株赖氨酸生产菌株及用途，生产赖氨酸的方法 | |
| CN116731933B (zh) | 一种谷氨酸棒杆菌及其在生产缬氨酸中的应用 | |
| 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 | |
| CN116478878A (zh) | 一种高产核黄素的枯草芽孢杆菌及其应用 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| CN113604390B (zh) | 一株谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-鸟氨酸中的应用 | |
| CN116694540B (zh) | 一株大肠埃希氏菌及其在生产苏氨酸中的应用 | |
| RU2745093C1 (ru) | Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus BF19-07 - продуцент для получения микробной белковой массы | |
| 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 | |
| CN111197014B (zh) | 谷氨酸棒状杆菌诱变菌株及其应用 | |
| CN116731934B (zh) | 一株大肠埃希氏菌及其在生产氨基葡萄糖中的应用 | |
| 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 | |
| CN109576200A (zh) | 一种产谷氨酸消旋酶的重组菌及其构建方法和应用 | |
| CN116836885A (zh) | 一株谷氨酸棒杆菌及其在生产l-谷氨酸中的应用 | |
| CN116676200B (zh) | 一株黑曲霉及其在制备柠檬酸中的应用 | |
| CN116004750B (zh) | 桃色欧文氏菌产安吉菌素的方法 | |
| CN110438039B (zh) | 一株丙氨酸发酵用菌株 | |
| CN116179424A (zh) | 一株德氏乳杆菌及其应用以及发酵生产l-乳酸的方法 |
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 |