RU2539092C1 - RECOMBINANT STRAIN OF YEASTS Schizosaccharomyces pombe - PRODUCENT OF LACTIC ACID - Google Patents

RECOMBINANT STRAIN OF YEASTS Schizosaccharomyces pombe - PRODUCENT OF LACTIC ACID Download PDF

Info

Publication number
RU2539092C1
RU2539092C1 RU2013143698/10A RU2013143698A RU2539092C1 RU 2539092 C1 RU2539092 C1 RU 2539092C1 RU 2013143698/10 A RU2013143698/10 A RU 2013143698/10A RU 2013143698 A RU2013143698 A RU 2013143698A RU 2539092 C1 RU2539092 C1 RU 2539092C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lactic acid
strain
schizosaccharomyces pombe
yeast
producent
Prior art date
Application number
RU2013143698/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Леонидовна Гордеева
Лариса Николаевна Борщевская
Сергей Павлович Синеокий
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП "ГосНИИгенетика")
Priority to RU2013143698/10A priority Critical patent/RU2539092C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539092C1 publication Critical patent/RU2539092C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology. Claimed is recombinant strain of yeasts. Schizosaccharomyces pombe ARCIM Y-4041, producent of lactic acid. Strain is obtained by transformation of strain Schizosaccharomyces pombe ARCIM Y-3106 with integrative plasmid pcDNA-Km-leu1-pla, constructed on the base of vector pUC19 and containing gene of lactatedehydrogenase ldh1 of lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum.
EFFECT: claimed strain in cultivation on YPD medium is capable of producing lactic acid in amount 50 g/l of culture liquid.
2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии и касается штамма дрожжей Schizosaccharomyces pombe - продуцента молочной кислоты.The invention relates to microbiology and biotechnology and relates to a strain of the yeast Schizosaccharomyces pombe - producer of lactic acid.

Молочная кислота (МК) широко используется в пищевой промышленности для консервирования и ароматизации и в производстве биодеградируемой пластмассы - полилактата. Другая сфера использования молочной кислоты - получение биодеградируемого растворителя этиллактата, который применяется при производстве электротехники, лаков и красок, текстиля, смазок, клеев и т.д. Предполагается, что нетоксичные эфиры молочной кислоты потенциально могут заменить более 80% растворителей, используемых в мире в настоящее время. В связи с этим актуальной становится задача разработки эффективных способов производства молочной кислоты.Lactic acid (MK) is widely used in the food industry for preserving and flavoring and in the production of biodegradable plastic - polylactate. Another area of use of lactic acid is the production of a biodegradable solvent of ethyl lactate, which is used in the manufacture of electrical engineering, varnishes and paints, textiles, lubricants, adhesives, etc. It is estimated that non-toxic lactic acid esters can potentially replace more than 80% of the currently used solvents in the world. In this regard, it becomes urgent to develop effective methods for the production of lactic acid.

Традиционно для получения МК используют микробиологические способы получения, основанные на культивировании бактериальных штаммов молочнокислых бактерий. Недостатком бактериальных штаммов-продуцентов молочной кислоты является их чувствительность к низким значениям pH и высоким концентрациям молочной кислоты, что приводит к замедлению роста культуры, снижению скорости синтеза молочной кислоты и, как следствие, преждевременному завершению процесса ферментации.Traditionally, microbiological methods of preparation based on the cultivation of bacterial strains of lactic acid bacteria are used to obtain MK. The disadvantage of bacterial strains producing lactic acid is their sensitivity to low pH and high concentrations of lactic acid, which leads to a slowdown in culture growth, a decrease in the rate of synthesis of lactic acid, and, as a result, premature termination of the fermentation process.

В связи с этим особый интерес для создания продуцентов молочной кислоты представляет конструирование штаммов микроорганизмов, в меньшей степени чувствительных к низким значениям pH и высоким концентрациям молочной кислоты.In this regard, the construction of strains of microorganisms that are less sensitive to low pH and high concentrations of lactic acid is of particular interest for creating producers of lactic acid.

Перспективным объектом для производства молочной кислоты являются, в частности, дрожжи, многие из которых способны расти и осуществлять брожение в условиях повышенной кислотности [1] и, в отличие от бактерий, не требуют для своего роста сложных по составу сред.A promising object for the production of lactic acid is, in particular, yeast, many of which are capable of growing and fermenting under conditions of high acidity [1] and, unlike bacteria, do not require media of complex composition for their growth.

В норме дрожжи не продуцируют значимых количеств молочной кислоты, однако экспрессия гена лактатдегидрогеназы (ldh) в дрожжевых клетках позволяет получить штаммы, продуцирующие молочную кислоту в количествах, сравнимых с производственным уровнем [2]. При этом в качестве реципиента используют такие дрожжи, как Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces sp., Pichia sp., Schizosaccharomyces sp. и Hansenula sp., а в качестве источника гена лактатдегидрогеназы - молочнокислые бактерии (Lactobacillus), грибы (Rhizopus oryzae) и ткани млекопитающих (ген ldh из клеток мышечной ткани быка, человека)Normally, yeast does not produce significant amounts of lactic acid, however, expression of the lactate dehydrogenase (ldh) gene in yeast cells allows strains producing lactic acid in amounts comparable to the production level to be obtained [2]. Moreover, yeast such as Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces sp., Pichia sp., Schizosaccharomyces sp. and Hansenula sp., and as a source of the lactate dehydrogenase gene - lactic acid bacteria (Lactobacillus), fungi (Rhizopus oryzae) and mammalian tissue (ldh gene from muscle cells of a bovine, human)

Так, дрожжи Pichia stipitis, несущие ген лактатдегидрогеназы из Lactobacillus helveticus, способны продуцировать молочную кислоту в количестве 41 г/л [3].Thus, the yeast Pichia stipitis, carrying the lactate dehydrogenase gene from Lactobacillus helveticus, is able to produce lactic acid in an amount of 41 g / l [3].

Продукция штамма Saccharomyces cerevisiae JnvScI, содержащего ген лактатдегидрогеназы из гриба Rhizopus oryzae (J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 2003; 30; 22-27), составляет 35-40 г/л молочной кислоты, а его отличительной способностью является неизменная скорость образования молочной кислоты в интервале pH 3,5-6,0.The production of the Saccharomyces cerevisiae JnvScI strain containing the lactate dehydrogenase gene from the fungus Rhizopus oryzae (J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 2003; 30; 22-27) is 35-40 g / l of lactic acid, and its distinctive ability is a constant rate of formation lactic acid in the range of pH 3.5-6.0.

Известен [4] штамм Saccharomyces cerevisiae, несущий ген лактатдегидрогеназы из бактерий Lactobacillus plantarum, который продуцирует 58 г/л молочной кислоты при pH 3,6.A known [4] strain of Saccharomyces cerevisiae, carrying the lactate dehydrogenase gene from bacteria Lactobacillus plantarum, which produces 58 g / l of lactic acid at pH 3.6.

Основным недостатком дрожжей Saccharomyces cerevisiae является то, что процесс синтеза молочной кислоты ингибируется ее высокими концентрациями, что отрицательно влияет на эффективность процесса получения молочной кислоты.The main disadvantage of Saccharomyces cerevisiae yeast is that the process of lactic acid synthesis is inhibited by its high concentrations, which negatively affects the efficiency of the process of producing lactic acid.

В соответствии с [5] высокой устойчивостью к низким значениям pH среды и высоким концентрациям молочной кислоты обладают дрожжи Schizosaccharomyces pombe. Данные дрожжи хорошо генетически изучены, не требуют для своего роста сложных органических сред, удобны для промышленной ферментации и являются перспективным объектом для создания продуцентов молочной кислоты.According to [5], Schizosaccharomyces pombe yeast is highly resistant to low pH and high lactic acid concentrations. These yeasts are well genetically studied, do not require complex organic media for their growth, are convenient for industrial fermentation, and are a promising object for creating lactic acid producers.

Так, дрожжи Schizosaccharomyces pombe, содержащие ген лактатдегидрогеназы из грибов Rhizopus oryzae [5], продуцируют 58 г/л молочной кислоты. Однако данный штамм не подходит для промышленного применения, т.к. культивирование осуществляется в две стадии и требует тщательной отмывки клеток, что неосуществимо в промышленных масштабах. Кроме того, время культивирования для достижения указанного количества молочной кислоты очень велико и составляет 8 суток.Thus, Schizosaccharomyces pombe yeast containing the lactate dehydrogenase gene from Rhizopus oryzae fungi [5] produces 58 g / l of lactic acid. However, this strain is not suitable for industrial use, because cultivation is carried out in two stages and requires thorough washing of the cells, which is not feasible on an industrial scale. In addition, the cultivation time to achieve the specified amount of lactic acid is very long and is 8 days.

В работе [6] показано, что Schizosaccharomyces pombe ATCC №2476, несущий ген лактатдегидрогеназы млекопитающих (Homo sapiens), продуцирует молочную кислоту в количестве 88 г/л. Однако для успешного культивирования ферментационная среда должна содержать экзотическую добавку - протеолипиды (белково-липидные соединения, экстрагируемые органическими растворителями из ткани мозга).It was shown in [6] that Schizosaccharomyces pombe ATCC No. 2476, which carries the mammalian lactate dehydrogenase gene (Homo sapiens), produces lactic acid in an amount of 88 g / l. However, for successful cultivation, the fermentation medium must contain an exotic additive - proteolipids (protein-lipid compounds extracted with organic solvents from brain tissue).

Задачей заявляемого изобретения является расширение арсенала рекомбинантных микроорганизмов, продуцирующих молочную кислоту.The task of the invention is to expand the arsenal of recombinant microorganisms that produce lactic acid.

Задача решена путем конструирования рекомбинантного штамма дрожжей Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041 - продуцента молочной кислоты.The problem was solved by constructing a recombinant strain of the yeast Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041, a producer of lactic acid.

Штамм Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041 получен путем трансформации штамма-реципиента Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-3106 плазмидной ДНК pcDNA-Km-leu1-pla, полученной путем клонирования в полилинкер коммерческого вектора pUC19 гена лактатдегидрогеназы ldh1 молочнокислых бактерий Lactobacillus plantarum (pla), гена лейцина (leu1) - генетического локуса для эффективной интеграции гена лактатдегидрогеназы ldh1 в хромосому S. pombe и гена устойчивости к антибиотику канамицину (Km) - селективного маркера.The strain Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041 was obtained by transforming the recipient strain Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-3106 plasmid DNA pcDNA-Km-leu1-pla, obtained by cloning into the polylinker of the lactate (leu1), a genetic locus for efficient integration of the ldh1 lactate dehydrogenase gene into the S. pombe chromosome and the kanamycin antibiotic resistance gene (Km), a selective marker.

Полученный штамм депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП «ГосНИИгенетика» (ВКПМ) по адресу: 117545 Москва, 1-ый Дорожный проезд, д.1 и имеет регистрационный номер ВКПМ Y-4041.The resulting strain was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms of the Federal State Unitary Enterprise GosNIIgenetika (VKPM) at the address: 117545 Moscow, 1st Dorozhny proezd, 1 and has a registration number VKPM Y-4041.

Штамм Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041 характеризуется следующими признаками.The strain Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041 is characterized by the following features.

Культурально-морфологические признакиCultural and morphological features

Для описания культурально-морфологических признаков использовали среды “Malt extract”, “Malt agar” и картофельно-кукурузный агар [7].Cultural morphological characters were described using Malt extract, Malt agar, and potato-corn agar [7].

После трех дней культивирования на среде “Malt extract” культура образует клетки округлые, эллипсоидальные и цилиндрические (3,0-5,0)×(5,0-15,0-24,0) мкм. Осадок формируется.After three days of cultivation on Malt extract medium, the culture forms round, ellipsoidal and cylindrical cells (3.0-5.0) × (5.0-15.0-24.0) microns. A precipitate forms.

На среде “Malt agar” на 5 сутки образует некрупные колонии белого или слегка кремоватого оттенка. Поверхность колоний гладкая, край ровный. Вегетативное размножение - деление клетки пополам.On the environment, “Malt agar” on the 5th day forms medium-sized colonies of a white or slightly creamy hue. The surface of the colonies is smooth, the edge is even. Vegetative propagation - cell division in half.

Аски со спорами формируются на картофельно-кукурузном агаре. Конъюгация вегетативных клеток предшествует образованию асков, содержащих от 2-х до 4-х эллипсоидальных аскоспор. Свободные аскоспоры могут объединяться в небольшие группы.Askeys with spores form on potato corn agar. Conjugation of vegetative cells precedes the formation of asks containing from 2 to 4 ellipsoidal ascospores. Free ascospores can be combined into small groups.

Физиолого-биохимические признакиPhysiological and biochemical characteristics

Культура способна сбраживать глюкозу, сахарозу, мальтозу и раффинозу. Не способна к брожению галактозы, лактозы и мелибиозы. Ассимилирует в качестве единственного источника углерода сахарозу, мальтозу, раффинозу. Не ассимилирует галактозу, целлобиозу, трегалозу, лактозу, ксилозу, арабинозу, рибозу, рамнозу, эритрит, рибитол, маннит, крахмал, янтарную, лимонную кислоты, инозит культура не ассимилирует нитраты, не способна расти на среде без витаминов.The culture is able to ferment glucose, sucrose, maltose and raffinose. Unable to ferment galactose, lactose and melibiosis. Assimilates sucrose, maltose, and raffinose as the sole carbon source. It does not assimilate galactose, cellobiose, trehalose, lactose, xylose, arabinose, ribose, rhamnose, erythritol, ribitol, mannitol, starch, succinic, citric acid, inositol culture does not assimilate nitrates, is not able to grow on a medium without vitamins.

Оптимальные условия для размножения штамма.Optimum conditions for the propagation of the strain.

Температура 30°C, pH 6, полная дрожжевая среда [8].Temperature 30 ° C, pH 6, complete yeast medium [8].

Штамм хранится в лиофилизированном виде или в парах жидкого азота.The strain is stored in lyophilized form or in pairs of liquid nitrogen.

Полученный штамм Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041 сохраняет способность к образованию молочной кислоты после 18 последовательных пересевов на полноценной среде.The obtained strain of Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041 retains the ability to form lactic acid after 18 consecutive transfers in a complete medium.

Заявляемый штамм при выращивании в колбах способен продуцировать молочную кислоту в количестве 50 г/л культуральной жидкости.The inventive strain when grown in flasks is capable of producing lactic acid in an amount of 50 g / l of culture fluid.

Изобретение проиллюстрировано следующими фигурами графического изображения:The invention is illustrated by the following figures of a graphic image:

Фиг.1 Зависимость накопления молочной кислоты от времени культивированияFigure 1 The dependence of the accumulation of lactic acid from the time of cultivation

Фиг.2 Хроматограмма супернатанта культуральной жидкости штамма Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041Figure 2 Chromatogram of the supernatant of the culture fluid of the strain Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041

Пример 1. Получение штамма Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041Example 1. Obtaining a strain of Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041

Трансформацию Schizosaccharomyces pombe осуществляют методом электропорации (http://www-bcf.usc.edu/~forsburg/tfmn.html).The transformation of Schizosaccharomyces pombe is carried out by electroporation (http://www-bcf.usc.edu/~forsburg/tfmn.html).

Штамм Schizosaccharomyces pombe Y-3106, используемый для трансформации, предварительно выращивают в среде YPD (мас.%: дрожжевой экстракт - 1, пептон - 2, вода - остальное) до концентрации 1×108 клеток на 1 мл. Клетки центрифугируют, промывают в ледяной стерильной воде, а затем в ледяном растворе 1М сорбитола. Клетки инкубируют в 25 мМ растворе дитиотрейтола в течение 15 минут, затем промывают в ледяном растворе 1М сорбитола. Клетки ресуспендируют в ледяном растворе 1М сорбитола в концентрации 1-5×109 клеток на 1 мл. Аликвоту объемом 40 мкл клеточной суспензии, переносят в охлажденный эппендорф, добавляют 100 нг ДНК плазмиды pcDNA-Km-leu1-pla, линеаризованной рестриктазой BglII, и инкубируют во льду 5 минут. Смесь клеток и ДНК переносят в предварительно охлажденную кювету для электропорации. Электропорацию проводят при следующих условиях: 1,5 кВ, 400 Ом, 25uF. После порации добавляют 1 мл ледяного раствора 1М сорбитола.The strain Schizosaccharomyces pombe Y-3106 used for transformation is preliminarily grown in YPD medium (wt.%: Yeast extract - 1, peptone - 2, water - the rest) to a concentration of 1 × 10 8 cells per 1 ml. The cells are centrifuged, washed in ice-cold sterile water, and then in an ice-cold solution of 1M sorbitol. Cells are incubated in a 25 mM dithiothreitol solution for 15 minutes, then washed in an ice-cold solution of 1M sorbitol. Cells are resuspended in an ice-cold solution of 1M sorbitol at a concentration of 1-5 × 10 9 cells per 1 ml. An aliquot of 40 μl of the cell suspension was transferred to chilled eppendorf, 100 ng of the DNA of the plasmid pcDNA-Km-leu1-pla linearized with BglII restriction enzyme was added and incubated in ice for 5 minutes. The mixture of cells and DNA is transferred to a pre-cooled cell for electroporation. Electroporation is carried out under the following conditions: 1.5 kV, 400 Ohms, 25uF. After poreing, add 1 ml of ice-cold 1M sorbitol solution.

Селекцию трансформантов ведут на агаризованной минимальной среде YNB (Himedia) с добавлением глюкозы (2 мас.%) в течение 5 суток при температуре 30°C. В качестве селективного агента добавляют генетицин в количестве 20 мг/мл.The selection of transformants is carried out on agarized minimal medium YNB (Himedia) with the addition of glucose (2 wt.%) For 5 days at a temperature of 30 ° C. Geneticin in an amount of 20 mg / ml is added as a selective agent.

Продукцию молочной кислоты трансформантами первоначально оценивают в чашечном тесте с добавлением мела по зонам гидролиза. В тесте используют агаризованную среду LA (мас.%: дрожжевой экстракт - 0,5, пептон - 1, агар - 2, вода - остальное) с добавлением глюкозы (2 мас.%) и мела (0,5 мас.%). В качестве контроля используют штамм Schizosaccharomyces pombe Y-3106.Lactic acid production by transformants was initially evaluated in a cup test with the addition of chalk in the zones of hydrolysis. The test uses LA agar medium (wt.%: Yeast extract - 0.5, peptone - 1, agar - 2, water - the rest) with the addition of glucose (2 wt.%) And chalk (0.5 wt.%). As a control, a Schizosaccharomyces pombe Y-3106 strain is used.

Трансформанты, показавшие наибольшее соотношение диаметра зоны гидролиза к диаметру колонии на чашках с мелом, культивируют в жидкой среде в пробирке. Ферментацию проводят при 30°C на качалке с 150 об/мин в питательной среде YPD с добавлением глюкозы (2 мас.%) в пробирках (50 мл) с рабочим объемом 20 мл. Посев осуществляют бактериологической петлей. Ферментацию продолжают в течение 48 часов.Transformants that showed the greatest ratio of the diameter of the hydrolysis zone to the diameter of the colony on the cups with chalk, cultivated in a liquid medium in vitro. Fermentation is carried out at 30 ° C on a shaker with 150 rpm in a YPD medium with the addition of glucose (2 wt.%) In test tubes (50 ml) with a working volume of 20 ml. Sowing is carried out by a bacteriological loop. Fermentation is continued for 48 hours.

Концентрацию молочной кислоты в культуральной жидкости определяют методом ВЭЖХ [9].The concentration of lactic acid in the culture fluid is determined by HPLC [9].

По результатам ферментации отобран трансформант №24, который при культивировании в пробирках позволяет получить молочную кислоту в количестве 19 г/л культуральной жидкости.According to the fermentation results, transformant No. 24 was selected, which, when cultured in test tubes, allows the production of lactic acid in an amount of 19 g / l of culture fluid.

Полученный штамм Schizosaccharomyces pombe (pcDNA-Km-leul-pla) депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под регистрационным номером ВКПМ Y-4041.The resulting Schizosaccharomyces pombe strain (pcDNA-Km-leul-pla) was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) under registration number VKPM Y-4041.

Пример 2. Культивирование штамма Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041Example 2. Cultivation of a strain of Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041

Посевную культуру выращивают при 30°C в течение 1 суток на чашках Петри на агаризованной среде YPD (мас.%: дрожжевой экстракт - 1, пептон - 2, агар - 2, вода - остальное) с добавлением глюкозы (2 мас.%).The seed culture is grown at 30 ° C for 1 day on Petri dishes on YPD agar medium (wt.%: Yeast extract - 1, peptone - 2, agar - 2, water - the rest) with the addition of glucose (2 wt.%).

Для получения инокулята пробирки (50 мл) с 10 мл жидкой питательной среды YPD засевают посевной культурой. Пробирки инкубируют на качалке (240 об/мин) при 30°C в течение 24 ч.To obtain an inoculum, tubes (50 ml) with 10 ml of YPD liquid culture medium are seeded with a seed culture. The tubes are incubated on a shaker (240 rpm) at 30 ° C for 24 hours.

Колбу, объемом 750 мл, содержащую 95 мл среды YPD с добавлением глюкозы (15 мас.%) засевают 5 мл инокулята.A 750 ml flask containing 95 ml of glucose-supplemented YPD medium (15% by weight) was seeded with 5 ml of inoculum.

Культивирование осуществляют на качалке со скоростью 100 об/мин при температуре 30°C в течение 48 часов. Пробы отбирают каждые 12 часов стерильно по 1 мл для определения концентрации биомассы и молочной кислоты в культуральной жидкости, а также контроля стерильности. Штамм ВКПМ Y-4041 секретирует молочную кислоту в количестве 50 г/л культуральной жидкости (фиг.1).The cultivation is carried out on a rocking chair at a speed of 100 rpm at a temperature of 30 ° C for 48 hours. Samples are taken every 12 hours sterilely in 1 ml to determine the concentration of biomass and lactic acid in the culture fluid, as well as to control sterility. Strain VKPM Y-4041 secrets lactic acid in an amount of 50 g / l of culture fluid (figure 1).

Пример 3. Определение молочной кислоты в культуральной жидкости методом ВЭЖХExample 3. Determination of lactic acid in the culture fluid by HPLC

После окончания ферментации биомассу осаждают цетрифугированием, при этом доля супернатанта в культуральной жидкости составляет 60-75%.After fermentation, the biomass is precipitated by centrifugation, while the proportion of supernatant in the culture fluid is 60-75%.

Супернатант разводят водой Super - Q в 10 раз, центрифугируют при 18000 об/мин в течение 2 мин и анализируют методом ВЭЖХ на хроматографе системы “alliance” (Separations Module Waters 2695, Photodiode Array detector Waters 2996).The supernatant was diluted 10-fold with Super-Q water, centrifuged at 18,000 rpm for 2 minutes and analyzed by HPLC on an alliance system chromatograph (Separations Module Waters 2695, Photodiode Array detector Waters 2996).

Для проведения ВЭЖХ 5 мкл модельной смеси вводят в хроматограф, снабженный фотометрическим детектором с длинной волны 210 нм. Разделение ведут на колонке, ReproSil-Pur C18-AQ, 5 µm, длиной 250 мм и внутренним диаметром 4,6 мм. В качестве элюента используют систему с содержанием 0,5% метанола, 0,5% ацетонитрила, H3PO4 (85%) 1 мл/л. Температура хроматографической колонки - 30°C. Объемная скорость элюента 1,0 мл/мин. Разделение молочной кислоты от остальных органических кислот при выбранном режиме хроматографического анализа проходит полностью. Наложения пиков и пиков «всадников» не отмечается. Время выхода стандарта молочной кислоты составляет 7 минут.For HPLC, 5 μl of the model mixture is introduced into a chromatograph equipped with a 210 nm wavelength photometric detector. Separation is carried out on a ReproSil-Pur C18-AQ column, 5 μm, 250 mm long and 4.6 mm inner diameter. As an eluent, a system with a content of 0.5% methanol, 0.5% acetonitrile, H 3 PO 4 (85%) 1 ml / l is used. The temperature of the chromatographic column is 30 ° C. The volumetric rate of the eluent is 1.0 ml / min. The separation of lactic acid from other organic acids in the selected mode of chromatographic analysis is complete. The imposition of peaks and peaks of the "riders" is not noted. The lactic acid standard has a release time of 7 minutes.

Результаты хроматографического анализа содержания молочной кислоты в супернатанте представлены на фиг.2. Наличие в культуральной жидкости молочной кислоты подтверждается присутствием доминантного пика, время выхода которого составляет 7 минут, что соответствует времени выхода стандарта молочной кислоты.The results of chromatographic analysis of the content of lactic acid in the supernatant are presented in figure 2. The presence of lactic acid in the culture fluid is confirmed by the presence of a dominant peak, the exit time of which is 7 minutes, which corresponds to the exit time of the standard of lactic acid.

Использованные источники информацииInformation Sources Used

[1] Бабьева И.П., Чернов И.Ю. Биология дрожжей, Товарищество научных изданий КМК, М. 2004.[1] Babieva I.P., Chernov I.Yu. Yeast Biology, KMK Partnership of Scientific Publications, M. 2004.

[2] Sauer M., Porro D., Mattanovich D., Branduardi P. 16 years research on lactic acid production with yeast - ready for the market? // Biotechnol Genet Eng Rev. - 2010. - V.27. - №1. - Р.229-256.[2] Sauer M., Porro D., Mattanovich D., Branduardi P. 16 years research on lactic acid production with yeast - ready for the market? // Biotechnol Genet Eng Rev. - 2010. - V.27. - No. 1. - R.229-256.

[3] Ilmen M., Koivuranta К., Ruohonen L., Suominen P., Penttila M. Efficient production of L-lactic acid from xylose by Pichia stipitis // Appl Environ Microbiol. - 2007. - V.73. - P.117-123.[3] Ilmen M., Koivuranta K., Ruohonen L., Suominen P., Penttila M. Efficient production of L-lactic acid from xylose by Pichia stipitis // Appl Environ Microbiol. - 2007. - V.73. - P.117-123.

[4] Colombie S., Dequin S., Sablayrolles J.M. Control of lactate production by Saccharomyces cerevisiae expressing a bacterial LDH gene // Enzyme Microbial Technology. - 2003. - V.33. - №1. - P.38-46.[4] Colombie S., Dequin S., Sablayrolles J.M. Control of lactate production by Saccharomyces cerevisiae expressing a bacterial LDH gene // Enzyme Microbial Technology. - 2003. - V.33. - No. 1. - P.38-46.

[5] Синеокий С.П., Вустин М.М., Юзбашев Т.В. и др. Способ микробиологического синтеза молочной кислоты и рекомбинантный штамм дрожжей Schizosaccharomyces pombe для его осуществления // Патент RU 2268304, C12P 7/56, 2004.[5] Sineokiy S.P., Vustin M.M., Yuzbashev T.V. and other Method of microbiological synthesis of lactic acid and a recombinant strain of the yeast Schizosaccharomyces pombe for its implementation // Patent RU 2268304, C12P 7/56, 2004.

[6] Futoshi H., Hideki Т., Yuko H., Chihiro H. Transformant And Process For Production Thereof, And Process For Production Of Lactic Acid // Patent US 20120214214, C12N 1/19, 2012.[6] Futoshi H., Hideki T., Yuko H., Chihiro H. Transformant And Process For Production Thereof, And Process For Production Of Lactic Acid // Patent US 20120214214, C12N 1/19, 2012.

[7] The yeasts of toponomic study. Ed. N.J.W. Kreger-van Rij, Amsterdam, Elsevier Sci. Publ. B.V., 1984, p.421.[7] The yeasts of toponomic study. Ed. N.J.W. Kreger-van Rij, Amsterdam, Elsevier Sci. Publ. B.V., 1984, p. 421.

[8] Захаров А. и др. Сборник методик по генетике дрожжей сахаромицетов. - Л., Наука, 1984, стр.144.[8] Zakharov A. et al. Collection of techniques for the genetics of saccharomycetes yeast. - L., Science, 1984, p. 144.

[9] П.Н. Нестеренко, П.А. Кебе Определение молочной кислоты методом ионоэксклюзионной хроматографии на сульфированном сверхсшитом полистироле // ВЕСТНИК МОСК. УН-ТА, сер. 2. химия. - 2002. - т.43 - №1 - стр.34-36.[9] P.N. Nesterenko, P.A. Kebe Determination of lactic acid by ion-exclusion chromatography on sulfonated hypercrosslinked polystyrene // VESTNIK MOSCOW. UN-TA, ser. 2. chemistry. - 2002. - t. 43 - No. 1 - p. 34-36.

Claims (1)

Рекомбинантный штамм дрожжей Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-4041 - продуцент молочной кислоты, полученный трансформацией штамма Schizosaccharomyces pombe ВКПМ Y-3106 интегративной плазмидой pcDNA-Km-leu1-pla, сконструированной на основе вектора pUC19 и содержащей ген лактатдегидрогеназы ldh1 молочнокислых бактерий Lactobacillus plantarum. The recombinant strain of the yeast Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-4041 is a lactic acid producer obtained by transforming the strain Schizosaccharomyces pombe VKPM Y-3106 with the integrative plasmid pcDNA-Km-leu1-pla, constructed on the basis of the pUC19 vector and containing the bacterium lactate dehydrogenase gene.
RU2013143698/10A 2013-09-27 2013-09-27 RECOMBINANT STRAIN OF YEASTS Schizosaccharomyces pombe - PRODUCENT OF LACTIC ACID RU2539092C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143698/10A RU2539092C1 (en) 2013-09-27 2013-09-27 RECOMBINANT STRAIN OF YEASTS Schizosaccharomyces pombe - PRODUCENT OF LACTIC ACID

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143698/10A RU2539092C1 (en) 2013-09-27 2013-09-27 RECOMBINANT STRAIN OF YEASTS Schizosaccharomyces pombe - PRODUCENT OF LACTIC ACID

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539092C1 true RU2539092C1 (en) 2015-01-10

Family

ID=53288283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013143698/10A RU2539092C1 (en) 2013-09-27 2013-09-27 RECOMBINANT STRAIN OF YEASTS Schizosaccharomyces pombe - PRODUCENT OF LACTIC ACID

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539092C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614233C1 (en) * 2015-12-22 2017-03-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГБУ "ГосНИИгенетика") Yeast transformant schizosaccharomyces pombe, producing lactic acid (versions) method for production thereof (versions), method for lactic acid microbiological synthesis using this transformant
RU2650669C1 (en) * 2016-12-21 2018-04-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Schizosaccharomyces pombe strain - lactic acid producer
RU2652877C1 (en) * 2016-12-21 2018-05-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Method for modification of yeast schizosaccharomyces pombe by means of the cre-lox system of bacteriophage p1, transformant that is obtained in such a method and the method of microbiological synthesis of dairy acid
CN109504630A (en) * 2018-12-17 2019-03-22 吉林中粮生化有限公司 A method of recombination D-ALPHA-Hydroxypropionic acid produces lactobacillus plantarum strain and produces D-ALPHA-Hydroxypropionic acid using the bacterial strain

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050112737A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 A. E. Staley Manufacturing Co. Lactic acid producing yeast
RU2268304C1 (en) * 2004-06-24 2006-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика) Method for microbiological synthesis of lactic acid and recombinant strain of yeast schizosaccharomyces pombe for its realization
WO2011021629A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 旭硝子株式会社 Transformant and process for production thereof, and process for production of lactic acid

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050112737A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 A. E. Staley Manufacturing Co. Lactic acid producing yeast
RU2268304C1 (en) * 2004-06-24 2006-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГУП ГосНИИгенетика) Method for microbiological synthesis of lactic acid and recombinant strain of yeast schizosaccharomyces pombe for its realization
WO2011021629A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 旭硝子株式会社 Transformant and process for production thereof, and process for production of lactic acid
US20120214214A1 (en) * 2009-08-21 2012-08-23 Asahi Glass Company, Limited Transformant and process for production thereof, and process for production of lactic acid

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614233C1 (en) * 2015-12-22 2017-03-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов" (ФГБУ "ГосНИИгенетика") Yeast transformant schizosaccharomyces pombe, producing lactic acid (versions) method for production thereof (versions), method for lactic acid microbiological synthesis using this transformant
RU2650669C1 (en) * 2016-12-21 2018-04-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Schizosaccharomyces pombe strain - lactic acid producer
RU2652877C1 (en) * 2016-12-21 2018-05-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Method for modification of yeast schizosaccharomyces pombe by means of the cre-lox system of bacteriophage p1, transformant that is obtained in such a method and the method of microbiological synthesis of dairy acid
RU2652877C9 (en) * 2016-12-21 2018-06-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) Method for modification of yeast schizosaccharomyces pombe by means of the cre-lox system of bacteriophage p1, transformant that is obtained in such a method
CN109504630A (en) * 2018-12-17 2019-03-22 吉林中粮生化有限公司 A method of recombination D-ALPHA-Hydroxypropionic acid produces lactobacillus plantarum strain and produces D-ALPHA-Hydroxypropionic acid using the bacterial strain
CN109504630B (en) * 2018-12-17 2022-03-11 吉林中粮生化有限公司 Lactobacillus plantarum strain produced by recombinant D-lactic acid and method for producing D-lactic acid by using strain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Żymańczyk-Duda et al. Yeast as a versatile tool in biotechnology
US9725745B2 (en) Process for biodiesel production from a yeast strain
CN107406821B (en) Mutant host cells for the production of 3-hydroxypropionic acid
US11345937B2 (en) Construction of Mucor circinelloides cell factory for producing stearidonic acid and fermentation technology thereof
RU2539092C1 (en) RECOMBINANT STRAIN OF YEASTS Schizosaccharomyces pombe - PRODUCENT OF LACTIC ACID
Walker Yeasts
EP3027733A1 (en) 3-hydroxypropionic acid production by recombinant yeasts expressing an insect aspartate 1-decarboxylase
US11414650B2 (en) Construction method of Mucor circinelloides cell factory for producing dihomo-gamma-linolenic acid and fermentation technology
JP5435657B2 (en) Aggregating yeast and method for producing the same
US9944957B2 (en) Recombinant Escherichia coli for producing D-lactate and use thereof
CN107548418A (en) Separation and the method for purifying ambrox
Amza et al. High cell density cultivation of Lipomyces starkeyi for achieving highly efficient lipid production from sugar under low C/N ratio
CN111471602B (en) Construction method and application of mucor circinelloides engineering strain for efficiently synthesizing gamma-linolenic acid by using cellulose
CN110760453B (en) Genetically engineered yeast strain for high-yield phenylethyl acetate, construction method thereof and method for producing phenylethyl acetate
RU2713124C2 (en) Method for increasing production of isocitric acid in yeast yarrowia lipolytica, yeast of yarrowia lipolytica type, capable of producing isocitric acid
CN101338291B (en) Method for preparing coronatine and special strain thereof
RU2652877C9 (en) Method for modification of yeast schizosaccharomyces pombe by means of the cre-lox system of bacteriophage p1, transformant that is obtained in such a method
Morita et al. Convenient transformation of anamorphic basidiomycetous yeasts belonging to genus Pseudozyma induced by electroporation
RU2650669C1 (en) Schizosaccharomyces pombe strain - lactic acid producer
JP2008035732A (en) Method for producing organic acid
Jeon et al. Development of a Saccharomyces cerevisiae strain for the production of 1, 2-propanediol by gene manipulation
RU2268304C1 (en) Method for microbiological synthesis of lactic acid and recombinant strain of yeast schizosaccharomyces pombe for its realization
JP2007082490A (en) Production method by extraction/fermentation of organic acid and organic acid-producing yeast used for the production method
CN1800349B (en) Synthesis of polyhydroxyalkanoates in the cytosol of yeast
RU2614233C1 (en) Yeast transformant schizosaccharomyces pombe, producing lactic acid (versions) method for production thereof (versions), method for lactic acid microbiological synthesis using this transformant

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170327

PD4A Correction of name of patent owner