[发明专利]一种枯草芽孢杆菌及其在生产γ‑聚谷氨酸中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种枯草芽孢杆菌及其在生产γ-聚谷氨酸中的应用。

背景技术

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由D-谷氨酸和L-谷氨酸单体之间通过α-氨基和β-羧基形成肽键之后生成的同聚酰胺(γ-L-PGA，γ-D-PGA，γ-DL-PGA)，通常由5000个左右的谷氨酸单体组成，分子质量一般在100～1000kD。γ-PGA是一种水溶性和可生物降解的生物高分子物质，对人体和环境无毒害作用，在食品、化妆品、医药和水处理等领域具有非常广泛的用途。

γ-PGA的生产方法主要有化学合成法、提取法和发酵法等。化学法合成路线长，副产物多，而且化学合成的γ-PGA在土壤中分解速度慢，因此被列为环境污染的原因之一。早期日本生产γ-PGA多采用提取法，用乙醇将纳豆中的γ-PGA分离提取出来。提取法获得的γ-PGA浓度较低，且有波动，工艺复杂，生产成本高，因此也不能被广泛接受。目前主要采用微生物发酵法生产γ-PGA。微生物发酵法生产γ-PGA具有生产过程容易控制，发酵产量稳定，提取率高，目标产物产量较高，以及产物分子量适宜，环境友好等优点，是大规模生产γ-PGA的主要方法，正成为国内外γ-PGA行业的研究热点。

生产成本是制约γ-PGA应用的关键因素之一。现有生产工艺中的氮源和各种生物素大大提高了γ-PGA的生产成本。降低成本的两条途径，一为降低培养基成本，二为提高菌株的生产能力。目前虽然菌种的生产能力有很大的提高，但其生产成本高、周期长、生产效率地，均是工业化规模生产γ-PGA的障碍。因此，寻找高效、低成本的γ-PGA生产菌株及其工艺条件仍是今后研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种枯草芽孢杆菌及其在生产γ-聚谷氨酸中的应用。

本发明提供的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)KH2，已于2016年05月10日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC；地址：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；邮编：100101)，保藏编号为CGMCC NO.12426。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)KH2简称为枯草芽孢杆菌KH2。

本发明保护枯草芽孢杆菌KH2在生产γ-聚谷氨酸中的应用。

本发明还保护一种生产γ-聚谷氨酸的方法，包括如下步骤：培养枯草芽孢杆菌KH2。

本发明还保护一种生产γ-聚谷氨酸的方法，包括如下步骤：采用发酵培养基培养枯草芽孢杆菌KH2。

所述“采用发酵培养基培养枯草芽孢杆菌KH2”具体可在7L发酵罐中进行。所述培养的培养条件为：37℃培养48小时(第0-24小时转速为500rpm，第25-48小时转速为700rpm)，整个过程通气量为1L/min。

所述“采用发酵培养基培养枯草芽孢杆菌KH2”具体可在5L发酵罐中进行。所述培养的培养条件为：37℃培养48小时(第0-24小时转速为500rpm，第25-48小时转速为300rpm)，整个过程通气量为1L/min，旋转半径为33mm。

所述“采用发酵培养基培养枯草芽孢杆菌KH2”具体可在三角瓶中进行。所述培养的培养条件为：32.5-37℃，220rpm培养48小时。

所述“采用发酵培养基培养枯草芽孢杆菌KH2”具体可在三角瓶中进行。所述培养的培养条件为：32.5℃，220rpm培养48小时。

所述“采用发酵培养基培养枯草芽孢杆菌KH2”具体可在三角瓶中进行。所述培养的培养条件为：37℃，220rpm培养48小时。

本发明还保护一种生产γ-聚谷氨酸的方法，包括如下步骤(a)和步骤(b)：

步骤(a)：采用种子培养基培养枯草芽孢杆菌KH2，得到种子液；

步骤(b)：将步骤(a)的种子液接种至发酵培养基进行培养。

本发明还保护一种培养枯草芽孢杆菌KH2的方法，包括如下步骤：采用发酵培养基培养枯草芽孢杆菌KH2。

本发明还保护一种枯草芽孢杆菌KH2的方法，依次包括如下步骤(a)和步骤(b)：

步骤(a)：采用种子培养基培养枯草芽孢杆菌KH2，得到种子液；

步骤(b)：将步骤(a)的种子液接种至发酵培养基进行培养。