[发明专利]一种提高3-羟基丙酸产率的微生物制备方法

说明书

本发明公开了一种提高3‑羟基丙酸产率的微生物制备方法，属于生物发酵领域。该方法包括：S1：先配制含有不同浓度梯度的餐厨废弃油脂的液体培养基，加质量体积比为1.8‑2.3％琼脂制备成固体培养基，将活化后汉逊德巴利酵母菌株依次接种到上述不同浓度梯度的固体培养基上传代培养，培养温度为30‑32℃，逐步提高菌株同化甘油的能力，经驯化得到能在含有餐厨废弃油脂的培养基上生长的汉逊德巴利酵母菌株；S2：经步骤S1驯化后的汉逊德巴利酵母菌株接种于含有餐厨废弃油脂的发酵培养基中，发酵完成后过滤，测定菌体质量和发酵液中3‑羟基丙酸的含量。本发明可以降低碳源的使用量，提高菌体的质量和3‑HP的含量，为大规模生产3‑HP提供试验依据。

技术领域

本发明涉及生物发酵领域，特别是涉及一种提高3-羟基丙酸产率的微生物制备方法。

背景技术

3-羟基丙酸(3-hydroxypropionic acid，简写3-HP)，分子式为C₃H₆O₃，分子量为90.08，它具有羟基和羧基两种官能团，化学性质活泼。通过氧化、脱水、酯化反应等可以合成多种重要的化学物质，如丙烯酸、丙二酸，以及生物降解性塑料聚3-羟基丙酸，还可以作为食品或饲料的添加剂和防腐剂，在工业上具有广泛的应用价值。

目前，生产3-HP的方法很多，包括化学方法和生物方法，其中，化学方法由于合成工艺复杂、条件不易控制、成分高等问题，近些年研究人员在不断的探究生物制备3-HP，比如：利用基因工程或诱变方式构建影响菌种代谢途径中关键酶的突变菌，进而调控菌株产3-HP的量。不同途径获取突变菌株确实是一条可行的途径，但是由于涉及到基因敲除或者过表达，又或者诱导剂诱导突变，其稳定性难以控制，进而所得突变菌产3-HP 的能力也受到一定的限制。并且目前用突变菌的方式合成3-HP的途径，在3-HP产量上虽有改进但仍有提高的空间。比如：范俊英选育得到的一株3-HP高效合成菌株，是以野生菌株酵母Y-11为出发菌，经紫外-亚硝基胍-60Coγ复合诱变，进一步筛选得到了突变性状稳定且可遗传的高产菌株 5-13B，该菌株3-HP的产量为11.78g/L，是出发菌株的2.46倍，这一结果将微生物发酵生产的研究提高到新的水平。但是在如此丰富的微生物源中，由于外界环境以及其他理化条件的影响，仍存在很多能产生3-HP的微生物并未被发现，因此，申请人经过不懈努力，筛选出一株生产3-HP高达 48.96g/L的汉逊德巴利酵母菌株(CGMCC No.11893)，基于该产量虽然相对现有技术提高明显，但是对于市场的供需平衡而言仍然不够。另外，上述基因改造或者诱变虽然是提高3-HP可行的途径，但是由于这些方法自身存在稳定性差，不易控制的缺陷，所以实际操作存在困难。而培养基作为菌株营养和代谢需求的关键物质，从其组分上进行优化得到一种更为简便易操作的高产3-HP的生物方法，对于规模化生产具有更重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高3-羟基丙酸产率的微生物制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过培养基以及发酵条件的优化，可以降低碳源的使用量，并且提高菌体的质量和3-HP的含量，为工业上大规模生产3-HP提供试验依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种提高3-羟基丙酸产率的微生物制备方法，包括以下步骤：

S1：先配制含有不同浓度梯度的餐厨废弃油脂的液体培养基，加质量体积比为1.8-2.3％琼脂制备成固体培养基，将活化后汉逊德巴利酵母菌株依次接种到上述不同浓度梯度的固体培养基上进行传代培养，培养温度为30-32℃，逐步提高菌株同化甘油的能力，经驯化得到在含有餐厨废弃油脂占液体培养基 50-55％的培养基上生长的汉逊德巴利酵母菌株；其中，液体培养基中含餐厨废弃油脂的浓度分别为100.0g/L、150.0g/L、200.0g/L、250.0g/L、300.0g/L、 400.0g/L和500.0g/L；