[发明专利]一种北京棒杆菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物领域，具体的说是涉及一种北京棒杆菌及其应用。

背景技术

L-赖氨酸，学名为2，6-二氨基己酸，是组成蛋白质的常见20种氨基酸中的一种碱性氨基酸，是人体必需氨基酸之一。

蛋白质是构成人体细胞的主要成份，食物中的蛋白质进入人体后经过消化先分解成氨基酸，然后人体又利用这些氨基酸再合成新的人体蛋白质，如免疫抗体、消化酶、血浆蛋白、生长激素等都是合成后的人体蛋白质。在合成蛋白质的各种氨基酸中，L-赖氨酸是最重要的一种，少了它，其它氨基酸就受到限制或得不到利用，科学家称它为人体第一必需氨基酸。近年来，科学家还发现，L-赖氨酸是控制人体生长的重要物质-抑长素中最重要的也是最必需的成份，对人的中枢神经和周围神经系统都起着重要作用。人体不能自身合成L-赖氨酸，必须从食物中吸取赖氨酸，它是帮助其它营养物质被人体充分吸收和利用的关键物质，人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高食物蛋白质的吸收和利用，达到均衡营养，促进生长发育。

现有技术主要以糖质为原料经微生物发酵产生，然后采用“等电点提取”加上“离子交换树脂”分离获得。L-赖氨酸产量高低与所采用的微生物种类密不可分，北京棒杆菌是在L-赖氨酸发酵中常用的菌种之一，但是其L-赖氨酸产量并不高。因此，提供一种L-赖氨酸高产菌株，对于提高L-赖氨酸的发酵效率具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种北京棒杆菌及其应用，使得所述北京棒杆菌能够提高L-赖氨酸的产量。

为实现上述发明目的，本发明以野生型北京棒杆菌CICC 21721(购自于中国工业微生物菌种保藏管理中心)为出发菌株，以N-甲基-N′硝基-N-亚硝基胍为诱变剂对其进行化学诱变，然后将经诱变后的北京棒杆菌CICC 21721的悬浮菌液涂布在含有新霉素的培养基上，从含有新霉素培养基上筛选出具有新霉素抗性的菌株，命名为菌株MHZ-0910。

本发明将上述筛选出的菌株MHZ-0910按照东秀珠、蔡妙英主编的《常见细菌系统鉴定手册》的方法对其进行生理生化特性检测，检测结果与野生型北京棒杆菌一致。此外，经16S DNA检测分析，菌株MHZ-0910与野生型北京棒杆菌同源性高达99％，结合生理生化特征，鉴定其为北京棒杆菌。

本发明所述北京棒杆菌MHZ-0910已于2011年10月20日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为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，保藏编号为CGMCC No.5361。

本发明所述北京棒杆菌MHZ-0910与野生型北京棒杆菌CICC 21721的L-赖氨酸发酵对比试验显示，本发明所述北京棒杆菌MHZ-0910发酵合成的L-赖氨酸含量为29.6g/L，而野生型北京棒杆菌CICC 21721发酵合成的L-赖氨酸含量为25.8g/L，L-赖氨酸产量提高了14.7％。因此，本发明所述北京棒杆菌MHZ-0910能够应用于生产L-赖氨酸中。

新霉素是一种氨基糖苷类抗生素，通过结合于细胞内的核糖体上干扰细菌蛋白质合成，使之合成异常的蛋白质，并使细菌细胞膜通透性增加，导致细胞内重要生理物质外漏而呈现杀菌作用，对静止期细菌杀菌作用较强，为静止期杀菌类抗生素。而本发明所述北京棒杆菌MHZ-0910具有对新霉素的抗性并能提高L-赖氨酸合成能力。在野生菌株获得新霉素抗性后，可能由于本发明所述北京棒杆菌MHZ-0910合成异常的蛋白质抵抗新霉素，这些异常的蛋白质导致L-赖氨酸合成酶系解除了某些产物的反馈抑制作用，从而导致突变株的L-赖氨酸产量得到提高，或者MHZ-0910细胞膜上的赖氨酸转运蛋白功能发生变化促进了赖氨酸从细胞内转运出去的速度，从而导致突变株的L-赖氨酸产量得到提高。

此外，本发明还提供了一种L-赖氨酸生产方法，将保藏编号为CGMCCNo.5361的北京棒杆菌接种于种子培养基进行扩繁，然后将扩繁后的培养物转入发酵培养基发酵，发酵期间维持pH值为6-9。

其中，作为优选，发酵期间的pH值为6.5-7.4。

本发明所述生产方法可以一直进行到不再产生L-赖氨酸为止，然后可根据本领域常规方法对L-赖氨酸进行分离。