[发明专利]一种白色链霉菌X-18及利用该菌生产ε-聚赖氨酸的方法

说明书

本发明涉及一种白色链霉菌X‑18及利用该菌生产ε‑聚赖氨酸的方法，属于生物工程技术领域。所述白色链霉菌X‑18是从土壤中分离并筛选得到的，已进行保藏，保藏编号为CGMCC No.17536。利用所述白色链霉菌X‑18发酵生产ε‑聚赖氨酸，并通过对发酵培养基和发酵条件的改良，结合中间补料和添加诱导物的方法，使ε‑聚赖氨酸的发酵产量可达到3.5‑4.2g/L。本发明主要使用具有自主知识产权的菌种，并使用价格低廉的玉米淀粉作为发酵培养基的主要成分，降低了生产成本，提高了发酵产量。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体地，涉及一种白色链球菌X-18及利用该菌生产ε-聚赖氨酸的方法。

背景技术

食品在贮存中极易受微生物侵袭，引起的霉变、腐败对人类生活带来很大影响。据不完全统计，世界上约有 20%的食品因霉变、腐败而浪费掉，同时还危及人们的健康。传统的防腐方法如干制、盐腌等会使处理后的食品风味等发生很大变化。因此，添加食品防腐剂仍是食品加工保藏的有效手段之一。在人工合成食品防腐剂的使用过程中，人们逐渐发现其对人身健康造成很大影响。近年来，天然防腐剂的研究与使用逐渐吸引了人们的注意力，并已成为当今食品保藏研究的热点。

ε-聚赖氨酸（ε-Poly-L-lysine，ε-PL）是多以链霉菌属的好氧发酵培养得到的一种天然微生物代谢产物，由10～40个不等赖氨酸残基通过α-ε酰胺键连接而成，25～35个氨基酸残基的ε-聚赖氨酸具有较强的抗微生物活性，通常用作食品防腐剂，在人体内可分解为L-赖氨酸，作为人体必需氨基酸被吸收，不存在任何毒副作用，具有防腐和营养强化双重功能，其具有热稳定性好、水溶性强、安全性高、抗菌谱广等优点，广泛用于食品保鲜，是目前天然防腐剂中具有优良防腐性能和巨大商业潜力的微生物类食品防腐剂。此外，在基因治疗、微囊药物的制备、高分子材料等领域中，聚赖氨酸亦有着广泛的用途，优良防腐性能和巨大商业潜力。

ε-聚赖氨酸产生菌主要有链霉菌属、芽孢杆菌属和北里孢菌属，不同菌株的ε-聚赖氨酸的摇瓶发酵产量差别较大，高产菌株主要集中在放线菌属的菌株，在不同种类链霉菌中，ε-聚赖氨酸的发酵产量相差比较大，最低的仅为0.4g/L，而最高的金霉素链霉菌的产量可以达到4.5 g/L。ε-聚赖氨酸的研究在日本进行的较早并比较成熟，并且获得了多株自主知识产权的菌株；我国的相关研究起步较晚，江南大学、天津科技大学、南京工业大学、华南理工大学和南开大学等单位在ε-聚赖氨酸产生菌株的筛选、诱变、分子改良育种及发酵生产上做了大量的研究，但具有自主知识产权的菌株较少；并且通过添加外源诱导物刺激ε-聚赖氨酸产量的提高报道较少。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的一在于提供一种产ε-聚赖氨酸的白色链球菌X-18，目的二在于提供利用所述白色链球菌X-18生产ε-聚赖氨酸；所述方法通过对白色链霉菌X-18发酵培养基和发酵条件的改良，并结合添加诱导物和补料的方法，使ε-聚赖氨酸的产量大幅度提高。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种白色链霉菌X-18，分类命名为白色链霉菌(Streptomyces albulus)，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，保藏地址为中国北京市，保藏编号为CGMCC No. 17536，保藏时间为2019年04月09日。

本发明另外请求保护利用上述白色链球菌X-18发酵生产ε-聚赖氨酸的方法，包括以下步骤：

步骤一、斜面固体培养

将菌种接种在固体斜面培养基上，于25～32℃培养4~7天，得到斜面固体培养的活化菌种，备用；

步骤二、摇瓶种子培养