[其他]利用抗氨固氮菌生产富硒单细胞蛋白, 维生素E和菌肥的方法

说明书

应用人工诱变技术培育出一组抗氨固氮菌８５１黄菌株。该组菌具有明显抗氨固氮能力，能强力固定大气氮，在有化合态氮的培养基中，仍保持相当高的固氮酶活性，用该组菌作为生产菌株，在本发明所设计的培养基（甘露醇－酵母膏培养基，甘露醇培养基，淀粉培养基和废糖蜜培养基）中培养、可分别生产富硒、锌、钙及多种维生素的单细胞蛋白，维生素Ｅ和菌肥，该菌培养液对人类防癌延寿具有进一步的开发利用价值。

本发明是关于工业发酵的一种方法，特别是关于利用一组来自维氏固氮菌（Azotobacter Vinelandii）的人工诱变菌株-抗氨固氮菌：851黄作为工业发酵的生产菌株来进行生产的方法，该抗氨固氮菌能利用大气氮生产富单细胞蛋白、维生素的培养液和细菌肥料。

为了缓和当今世界范围内的蛋白质不足的危机，人们进行过各种尝试，其中采用生物学方法生产单细胞蛋白已取得成功，该方法是用各种微生物在各种基质上培养来生产单细胞蛋白。Donald O.Hitzman，Bartlesville Okla（U.S.Patent Documents4，302，542，1981）利用嗜热细菌进行混合发酵，发酵是以乙醇等醇类化合物作为碳源和能源来生产单细胞蛋白。此外，目前世界各国科学家都在研究生物固氮问题，希望由自生固氮菌来帮助人类将空气中的氮直接变成蛋白质和肥料，以摆脱当今世界人口和食物的矛盾。由于自然界的固氮菌不抗氨，所以不具有推广利用的价值，这一事实是生物界共知的事实（Bergey′s Manual of Determinative Bacteriology，Eighth Edition，253～258）。至今在这一方面未见有突破的报导，也未见到有用固氮菌以大气氮作为氮源生产单细胞蛋白的报告。

本发明的目的是通过培育一种具有抗氨固氮能力的固氮菌（要求这种菌在培养基中或周围环境里虽有化合态形式的氮存在，仍具有相当高的固氮酶活性，能强力固定大气中的氮），及设计出适合于该菌生长的培养基，以达到用培育的菌株作为生产菌株，运用常规的工业发酵的生产方法生产出有工业价值的富硒、锌和多种维生素的单细胞蛋白，维生素E，细菌肥料及其一系列产品的方法。

本发明所涉及的抗氨固氮菌是用遗传学技术，经过人工诱变处理从维氏固氮菌（Azotobacter Vinelandii）中培育出一组具有明显抗氨固氮能力、能强力固定大气氮的变异菌851黄（1985年7月3日送交武汉中国典型培养物保藏中心保藏，保藏号为CCTCC No.85-004）。该组菌与原亲代菌株最根本的区别是在含有化合态氮的培养基中，甚至在有硫酸铵存在的情况下仍保持相当高的固氮酶活性（Bergey′s Manual of Determinative Bacteriology，Eighth Edition，253～258）（见实施例1、2、3）。

在本发明所设计的淀粉培养基中，用851黄作为生产菌种，可生产出富硒、锌和多种维生素的单细胞蛋白，其培养液中全氨基酸的含量为2～20mg/ml、硒1～5ppm、锌5～20ppm，还含有其它多种维生素;851黄还适合生产富含维生素E或与维生素E同样效果的营养液，它用甘露醇作为碳源，在本发明所使用的甘露醇-酵母膏培养基或甘露醇培养基中培养，其每100毫升培养液中维生素E的含量为：8.2～114毫克（试验室结果）;851黄也适于利用废糖蜜作为碳源，主要用于生产富含维生素C的单细胞蛋白，其培养液中全氨基酸的含量为2～5mg/ml。

本发明所提供的抗氨固氮菌，克服了固氮菌在有化合态氮存在的情况下，不能固定大气氮的问题，本抗氨固氮菌不仅是生产菌肥的良好菌株，而且，该组菌能直接利用淀粉，凡是含有淀粉的物质均可以作为该组菌生长之碳源（如甘薯、马铃薯、玉米等），用来生产富硒、富锌、多种维生素的单细胞蛋白及维生素E的工业生产菌株。

本发明所设计和使用的培养基为：

1，淀粉培养基

干淀粉 1-2%

含有淀粉的新鲜物质（甘薯，马铃薯等） 10-20%

或

含有淀粉的干物质（玉米粉等） 1-10%

酵母膏 0.04-0.08%