[发明专利]一种高产肽聚糖的工程菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物发酵工程技术领域，具体涉及一种耐氧、耐高温、高产肽聚糖的工程菌及其应用。

背景技术

在发酵工艺过程中，发酵温度由于受外界环境、细胞代谢等因素影响，造成发酵体系温度升高，引起菌体内的脂肪酸、蛋白质等成分变化，影响细胞正常生理活动。然而提高发酵温度可大大减少工厂生产中冷却水的消耗，降低发酵成本；同时，发酵温度的提高可以减少杂菌污染的机会，减少倒灌几率，所以如何提高菌株的高温耐受性引起了许多国内外研究者的关注。

申请号为200910204295.3的中国发明专利公开了一株耐高温酿酒酵母菌及其应用，该发明的酿酒酵母菌是从米酒酒曲中筛选出来并通过高温驯化得到，该菌株耐受温度高达36～44℃、乙醇产率高、可发酵糖范围广；申请为201110419568.3的中国发明专利公开了一株耐高温、耐高糖的乳酸菌，该发明通过高温驯化、硫酸二乙酯(DES)诱变和亚硝基弧(NTG)诱变相结合的方法处理原始出发菌种，筛选得到在55℃下生长良好，耐受250g/L葡萄糖的工程菌；申请号为201110360406.7的中国发明专利公开了一株耐高温柠檬酸生产菌株，通过离子束注入诱变处理出发菌株及高温筛选，得到的菌株可耐受42℃的高温，且在高温条件下遗传性状稳定，产酸水平较高。

嗜酸乳杆菌是一类革兰氏阳性杆菌，其细胞形态呈多样性，一般形成链杆状或球杆状，无鞭毛、不运动、无芽孢。该菌属厌氧或兼性厌氧菌，最适生长温度为35～38℃，最高生长温度43～48℃，耐热性差，在微氧或无氧环境中生长良好，但在有氧条件下生长较缓慢。

肽聚糖(peptidoglycan，PG)，又称为粘肽(Mucopeptide)、糖肽(glycopeptide)是细菌尤其是G+菌细胞壁的主要组成成分。它是一种强免疫增强剂(Immunostimulants)，能通过诱导各种免疫调控物质的释放或表达来刺激免疫系统，提高机体免疫功能，发挥自稳调节和抗感染、抗肿瘤效应。Sekine等(1995)曾报道双歧杆菌完整PG能激活小鼠腹腔巨噬细胞，使其IL-1、IL-6及TNF-α的mRNA表达增强，他认为PG成分在双歧杆菌提高机体免疫监视功能方面可能起重要作用。马西艺等(2003)研究认为乳酸杆菌PG能激活NK细胞、腹腔巨噬细胞产生，IFN-γ、TNF和NO，其可能部分街道了它的抗肿瘤作用。而关于嗜酸乳杆菌细胞壁中PG的研究还鲜见报道，且肽聚糖作为功能性食品、新型药物或饲料添加剂，在国内研究与开发较少，目前尚无产品上市，更无厂家生产。

发明内容

本发明提供了一种耐氧、耐高温、高产肽聚糖的工程菌，以解决现有菌株肽聚糖产量不高、菌株生长缓慢和发酵成本过高的问题。

一种高产肽聚糖的工程菌，命名为嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)hzsb，保藏号为CGMCC NO.6199。

该菌株已于2012年06月08日保藏在位于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内的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：CGMCC NO.6199。

该菌株具有良好的耐氧、耐高温特性，在37～62℃条件下均具有较高的活性，使用MRS液体培养基有氧培养24h，37℃条件下，活菌数达到8.17×10⁹cfu/mL，为原始菌株LA₀的6.92倍；62℃条件下，活菌数可达5.89×10⁹cfu/mL；同时，该菌株每1000mL发酵液，可得肽聚糖25.89g，为原始菌株LA₀的4.53倍。

本发明还提供了一种利用所述工程菌生产肽聚糖的方法，包括：

(1)将所述嗜酸乳杆菌hzsb活化后接种至发酵培养基中进行发酵培养；

(2)取发酵液，离心收集菌体；

(3)从所述菌体中提取肽聚糖。

所述发酵培养基以MRS培养基为基础培养基，通过正交设计等方法分别进行初始pH、碳源、氮源、碳氮比例以及增值因子的优化。