[发明专利]高产甘氨酸菌株的筛选及其在腈类化合物转化中的应用有效
申请号: | 201010567150.2 | 申请日: | 2010-12-01 |
公开(公告)号: | CN102161972A | 公开(公告)日: | 2011-08-24 |
发明(设计)人: | 许正宏;张晓梅;窦文芳;许泓瑜;龚劲松;陆震鸣;史劲松;陈敬华 | 申请(专利权)人: | 江南大学 |
主分类号: | C12N1/14 | 分类号: | C12N1/14;C12P13/04;C12P7/40 |
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地址: | 214122 江苏省无锡*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高产 甘氨酸 菌株 筛选 及其 化合物 转化 中的 应用 | ||
技术领域
甘氨酸高产菌株的筛选方法和其应用,本发明涉及利用微生物转化甘氨腈生产甘氨酸的方法,属于生物技术领域。
背景技术
甘氨酸,又称为氨基乙酸,白色无味晶体,无毒,溶于水,不溶于有机溶剂。是常见的20种氨基酸中结构最简单的一种,是中性的脂肪族氨基酸,为人体非必需氨基酸。甘氨酸同时作为世界上用量最大的农药-草甘膦合成的主要原料,其需求量非常大;另外也可作为食品中的调味剂、增香剂以及高血压、肝损伤等药物制备的中间体,在食品、医药及化工等领域应用十分广泛。
目前甘氨酸的生产全部采用化学法,如氯乙酸氨解法,Strecker法等。这些方法存在反应时间长、需高温高压、产品收率较低、产品回收纯化需加入大量酸或碱、工艺较复杂、对环境不友好等特点。如采用氯乙酸氨解法虽然工艺简单、对设备要求不高,但氯化铵等产品难分离,导致甘氨酸产率较低,精制则提高了生产成本,另外作为反应催化剂的乌洛托品无法回收,资源浪费严重;日本MITSUI TOATSU化学公司的专利US5258550公开了以羟基乙腈为原料,在水的存在下与二氧化碳、氨首先于80-120℃预反应0.5-1h,然后在150-200℃进行主反应的甘氨酸化学合成新方法,但该法需高温高压、能耗大、对设备要求较高、环境污染较严重。
随着生物技术的迅猛发展,采用生物转化法制备有机酸或氨基酸正备受关注。因此,通过微生物转化或微生物催化生产甘氨酸的高效、绿色环保工艺的开发显得十分必要,顺应了当前的迫切形势。生物转化法主要是利用微生物游离细胞或纯化酶等催化载体将底物甘氨腈转化为甘氨酸。目前,国外关于生物转化制备甘氨酸已申请了较多专利,但国内尚无生物转化法生产甘氨酸的相关研究报道。国外,日本NITTO化工公司的专利US5238827公开了采用红球菌、节杆菌、乳酪杆菌、肠杆菌等菌属的细菌菌株作为催化酶转化甘氨腈为甘氨酸的方法,ASAHI化学公司的专利WO0148234分别公开了采用不动杆菌、棒杆菌、产碱杆菌、分枝杆菌、红假单胞菌和假丝酵母等细菌及酵母菌属的微生物水解甘氨腈制备甘氨酸的方法以及回收纯化甘氨酸的方法,如,EP1243657,US20030040085,CN1433479,CN1840522。这些都为进一步研究生物转化生产甘氨酸奠定了基础。虽然,国外报道了较多用于生产甘氨酸的菌株,然而未见霉菌,尤其是尖孢镰孢Fusarium oxysporum生产甘氨酸的相关报道。
发明内容
本发明的发明人从土样中分离筛选获得一株产甘氨酸的尖孢镰孢H3,并对这株菌进行了发酵研究。本发明提供的菌株是从国内某化工厂取得土样分离筛选获得一株霉菌,根据生理形态特征,以及18S、ITS和28S rDNA基因序列测定,该菌株分类命名为尖孢镰孢(Fusarium oxysporum),编号H3,于2010年5月11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,保藏编号为CGMCC No.3829。
本发明提供的菌株尖孢镰孢(Fusarium oxysporum H3,CGMCC No.3829)的生理形态及分子鉴定特征如下:
菌株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基平板上采用打孔器接种法接种,孔径0.5cm,在30℃培养4d后菌落直径为4.9cm,平均生长直径为12.2mm/d;培养7d后,菌落边缘呈白色,中间呈紫红色,可产生紫红色色素;在米饭培养基上生长后呈粉红色;气生菌丝生长良好,为疏松的棉絮状,气生菌丝分枝,透明,直径1.6-4.4μm,在气生菌丝上有粘孢团,粘孢团无色,小型分生孢子生于气生菌丝中,假头状着生,小型分生孢子近卵形,无隔,光滑,大型分生孢子镰刀形、椭圆形弯曲。
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