[发明专利]谷氨酸棒杆菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物领域，具体的说是涉及谷氨酸棒杆菌及其应用。

背景技术

L-谷氨酰胺，学名为2-氨基-5-羧基戊酰胺，是谷氨酸的酰胺。L-谷氨酰胺分子式为C₁₀H₂₀N₄O₆，分子量为292.289，结构式为

L-谷氨酰胺是体液内最丰富的氨基酸之一，占人体游离氨基酸的61%，是人体最普遍的、不可缺乏的条件性必需氨基酸。人体内的L-谷氨酰胺主要储存在骨骼肌肉内，其浓度要高于体内环境的30倍，需要时才释放出来。L-谷氨酰胺有多种作用，如可以增强免疫功能、维护酸碱平衡、增加细胞体积、增强肌肉细胞蛋白质合成，参与消化道黏膜黏蛋白构成成分氨基葡萄糖的生物合成，从而促进黏膜上皮组织的修复，有助于溃疡病灶的消除。同时，L-谷氨酰胺能通过血脑屏障促进脑代谢，提高脑机能，与谷氨酸一样是脑代谢的重要营养剂。此外，L-谷氨酰胺还可用于治疗运动员的运动综合症和高强度劳动或劳动后的疲劳恢复，重建免疫系统，有利于治疗和支持肝脏功能，减少癌症治疗中放疗和化疗的副作用。所以，谷氨酰胺不仅是一种重要的生化试剂，同时也是一种极有发展前途的新药。

L-谷氨酰胺作为药用氨基酸在国外已得到广泛的应用，德国由于其在胃溃疡、胃炎、十二指肠溃疡等疾病方面有很好的疗效而作为药物载入药典；在日本，L-谷氨酰胺作为胃肠类药物及健腩产品已得到普遍的使用；美国用于治疗胃溃疡等疾病的保健药品对L-谷氨酰胺的使用也相当广泛；我国也由于其在手术后病人的恢复中的优异特点，而广泛应用于医疗事业。

L-谷氨酰胺的生产方法主要有化学合成法、酶促合成法和发酵法。其中化学合成法反应步骤繁多。而酶促合成法虽然反应步骤相对简单但其中必需反应物三磷酸腺苷(ATP)价格昂贵，同时酶促反应底物NH₄₊、副产品二磷酸腺苷(ADP)都明显抑制L-谷氨酰胺的生成，因此不能满足大规模工业化生产的需要。而发酵法具有原料来源广泛、生产成本低、产品质量可控、产物单一等优点，因此是目前最常用的L-Gln生产方法。

L-谷氨酰胺产量高低与所采用的微生物菌种密不可分，L-谷氨酰胺生产菌种主要来自谷氨酸生产菌，如棒杆菌(Corynebacterium sp.)、短杆菌(Brevibacterium sp.)、微球菌(Micrococcus sp.)。此外，还有非谷氨酸生产菌，如产黄菌(Flavobacterium rigense)的一些变异菌种。其中谷氨酸棒杆菌是L-谷氨酰胺发酵中常用的菌种之一，但是其L-谷氨酰胺产量并不高，远不能满足L-谷氨酰胺的大规模工业化生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供谷氨酸棒杆菌及其应用，以提高L-谷氨酰胺的产量，满足L-谷氨酰胺的大规模工业化生产。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种谷氨酸棒杆菌，保藏在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.7939。

本发明同时提供了保藏编号为CGMCC No.7939的谷氨酸棒杆菌在生产L-谷氨酰胺中的应用。

本发明还提供了一种谷氨酸棒杆菌，保藏在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.7940。

本发明同时提供了保藏编号为CGMCC No.7940的谷氨酸棒杆菌在生产L-谷氨酰胺中的应用。

本发明还提供了一种L-谷氨酰胺的生产方法，将保藏编号为CGMCC No.7939或保藏编号为CGMCC No.7940的谷氨酸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4-8。

作为优选，所述发酵期间的pH值为4.9-7.4。

作为优选，所述种子培养基由20g/L葡萄糖、0.5g/L磷酸二氢钾、1.0g/L磷酸氢二钾、30g/L玉米浆、0.4g/L硫酸镁、5.5g/L尿素组成，pH值为7.0-7.2。

作为优选，所述发酵培养基由160g/L葡萄糖、40g/L氯化铵、10g/L玉米浆、0.5g/L磷酸氢二钾、0.5g/L磷酸二氢钾、0.5g/L硫酸镁、50g/L碳酸钙、0.005g/L硫酸亚铁、0.025g/L硫酸锰、0.005g/L硫酸锌、1.4g/L尿素组成，pH值为7.0-7.2。

本发明还提供了氨基糖苷类抗生素在筛选L-谷氨酰胺高产菌株中的应用。