[发明专利]一株生产L-羟脯氨酸的细菌及其应用

说明书

本发明公开了一株生产L‑羟脯氨酸的细菌及其应用。本发明提供了大肠杆菌HYP035(Escherichia coli.HYP035)，其在中国典型培养物保藏中心的保藏编号为CCTCC NO：M 2015401。实验证明，利用本发明提供的大肠杆菌HYP035(Escherichia coli.HYP035)可以生产L‑羟脯氨酸，其发酵液中L‑羟脯氨酸产量为45g/L，脯氨酸的转化率达到85％，发酵周期为40h，具有生产价值。

技术领域

本发明涉及微生物领域，具体涉及一株生产L-羟脯氨酸的细菌及其应用。

背景技术

L-羟脯氨酸为亚氨基酸，不属于20种常见氨基酸，它是脯氨酸羟基化后的产物，胶原蛋白的主要组成成分，主要应用于医药、化工、动物饲料、营养和美容业等方面。近年来对L-羟脯氨酸的研究和开发已经引起广泛关注：L-羟脯氨酸具有抗氧化、抗辐射的作用，在美容业方面可作为化妆品添加剂；L-羟脯氨酸具有减肥作用，未来可成为比较理想的减肥药物；L-羟脯氨酸具有多种生理功能与独特的生物活性，既可作为各种软组织疾病的药物，如结缔组织受损、风湿性关节炎等，又可加快伤口愈合，以及治疗各种皮肤疾病；L-羟脯氨酸作为氨基酸注射液的重要组分，对急慢性肝病所导致的低蛋白血症有一定的疗效；L-羟脯氨酸参与脂肪的乳化及红细胞血红素和球蛋白的形成，具有调节脂肪乳化等作用；L-羟脯氨酸是多种药物，如第三代抗生素、抗肿瘤、抗高血压及新型胃药等的合成原料。目前L-羟脯氨酸世界用量为500吨/年以上，其需求量仍然呈逐年增加趋势。

目前，合成L-羟脯氨酸的方法有化学合成法、生物提取法以及微生物酶法。我国L-羟脯氨酸的生产主要采用化学水解提取工艺，以动物胶原蛋白为原料，通过强酸水解、亚硝酸氧化和离子交换等过程制备，“三废”排放量大、污染严重，能耗高、纯度低及生产成本高，很容易被市场淘汰。而且化学合成方法合成步骤较多，原料来源受限制、成本高、污染环境，难以实现工业生产。2011年，德国科学家Christian Klein对含有伴因子的大肠杆菌工程菌发酵转化生产L-羟脯氨酸的条件进行了优化，测得脯氨酸转化为L-羟脯氨酸的转化率为61％，其发酵周期长、底物投入量和转化效率都较低，不适合工业化生产L-羟脯氨酸，而且对于大肠杆菌工程菌的酶表达，多采用异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)做诱导剂，其诱导效果虽好，但价格昂贵，不适合工业化生产。同时，在以L-脯氨酸为底物直接发酵生产L-羟脯氨酸过程中，由于宿主菌本身会消耗底物L-脯氨酸，造成L-脯氨酸利用率变低。可见，开发更为节能、污染少、转化率高的发酵转化法生产L-羟脯氨酸势在必行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何生产L-羟脯氨酸。

为解决上述技术问题，本发明提供了一株可以生产L-羟脯氨酸的细菌。

本发明所提供的细菌是大肠杆菌HYP035(Escherichia coli.HYP035)CCTCC NO：M2015401。该菌株已于2015年6月25日保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC，地址为：中国武汉武汉大学)，保藏编号为CCTCC NO：M 2015401。

所述大肠杆菌HYP035(Escherichia coli.HYP035)CCTCC NO：M 2015401在生产L-羟脯氨酸中的应用也属于本发明的保护范围。

上述应用中，用所述大肠杆菌HYP035(Escherichia coli.HYP035)CCTCC NO：M2015401生产L-羟脯氨酸的方法可包括发酵培养所述大肠杆菌HYP035(Escherichiacoli.HYP035)CCTCC NO：M 2015401，得到L-羟脯氨酸的步骤。