[发明专利]一株L-乳酸铵耐受菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株L-乳酸铵耐受菌株及其在发酵产乳酸铵中的应用，属于微生物发酵技术领域。

背景技术

乳酸铵在制药领域可用于生产治疗皮肤病的药物，还可用于动物饲料的添加剂。乳酸铵溶液可经阳离子交换树脂转型得到纯净的乳酸溶液。用乳酸铵和乙醇直接酯化可以生成“绿色溶剂”乳酸乙酯，乳酸乙酯最具发展前景的用途是利用其无毒、溶解性好、不易挥发等特点，取代目前正在使用的许多对环境有害的溶剂，如：卤代类、醚类以及破坏臭氧层的氟氯碳溶剂等。乳酸乙酯在传统的消费领域中多用于香精、香料、食品及酿酒行业，是良好的食品添加剂；此外，乳酸乙酯在制药工业中可用做压制药片的润滑剂，如药物心得静的中间体等。可见，L-乳酸铵具有很大的研究价值及发展前景。

乳酸可以通过化学合成法、微生物发酵法（同型乳酸发酵、异型乳酸发酵）及酶法几种方法合成得到。由于微生物发酵能够专业得到L-乳酸且无污染，因此发酵法被广泛应用于L-乳酸的生产。目前国内外多以米根霉、德式乳杆菌等进行L-乳酸发酵生产。根霉属于异型乳酸发酵，营养要求简单，但转化率相对较低，且发酵产物光学纯度不高。乳酸细菌属于同型乳酸发酵，转化率高，产物光学纯度也较高，属于光能异养型微生物，必须由外界提供多种营养物质及生长因子，如氨基酸、维生素、核酸碱基等。

自然界中产L-乳酸能力强，并可应用于工业生产的菌种只有霉菌中德根霉属及细菌中的乳杆菌属、芽孢杆菌属、链球菌属。为了提高发酵产L-乳酸的产量，降低生产制备成本，提高生产质量，国内外对其生产过程进行了大量研究，主要包括：生产菌种诱变改良、低价原料的开发利用、发酵工艺的优化等方面。由此可见，提高L-乳酸发酵产物光学纯度、提高发酵糖酸转化率、提高产物耐高糖能力等已经成为发酵产L-乳酸的研究热点。

发酵生产L-乳酸的传统工艺是采用不同的碳酸钙加入量来消除发酵中由于乳酸生成造成的酸抑制，调节发酵液pH值使菌种在适合的pH值下发酵得到较高的乳酸产量。碳酸钙作为中和剂，发酵液主要成分是粗乳酸钙。粗乳酸钙需经浓硫酸酸解得到粗乳酸和副产物硫酸钙，硫酸钙很难得到进一步利用，大量的硫酸钙堆积会造成环境污染。本发明以氨水为中和剂来控制发酵液pH值，直接得到的产物是乳酸铵。但乳酸铵的积累会造成产物抑制，对乳酸铵的产量造成一定程度上的减小。

发明内容

本发明的目的是为了解决发酵过程中乳酸铵的积累会造成产物抑制，使乳酸铵的产量减少，提供一株L-乳酸铵耐受菌株，使其发酵产L-乳酸铵的产量大幅提高。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种L-乳酸铵耐受菌株，其分类命名为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)LC-An226，已于2013年4月3日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏编号：CCTCC M 2013123。

本发明所述的L-乳酸铵耐受菌株——干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)LC-An226筛选方法是：出发菌株干酪乳杆菌LC-N235经低能氮离子注入诱变后，利用高糖平板、琥珀酸平板、乳酸铵平板筛选得到耐高糖、EMP途径强化且不分解利用乳酸的菌株。所得菌株于3L发酵罐中，在加有临界浓度乳酸铵的种液中培养驯化，用氨水为中和剂来控制发酵液PH值。将驯化72小时后的菌液传代数次作为下一轮诱变和驯化的出发菌液。重复上述过程，直至筛选到耐高浓度L-乳酸铵的目标菌株干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)LC-An226。

本发明菌株的形态学及生理生化学特征如下：

菌落颜色：淡黄色

菌落大小：3mm±1mm

菌落形态：圆形、菌落表面光滑湿润

革兰氏染色：阳性

镜检形态：粗、直、杆状，成链

需氧方式：兼性厌氧

营养方式：化能异养

适宜生长温度：45～55℃

适宜生长PH：6.0～7.0

接触酶反应：阴性

过氧化氢酶反应：阴性

明胶液化反应：阴性

葡萄糖发酵：不产气

本发明所提供的L-乳酸铵耐受菌的诱变筛选及耐铵驯化方法，具体步骤如下：

（a）菌悬液制备：将出发菌株干酪乳杆菌LC-N235制成菌悬液，调整菌浓度为10⁶个/毫升。