[发明专利]耐受高浓度葡萄糖的葡萄球菌CGMCC No.10671及其应用

说明书

本发明提供了一种耐受高浓度葡萄糖的葡萄球菌(Staphylococcus sp.)，其保藏编号为：CGMCC No.10671，保藏日期为2015年3月30日。并且提供了利用保藏编号为：CGMCC No.10671的葡萄球菌在耐受高浓度的糖的情况下生产乙偶姻和2，3‑丁二醇的应用方法。该菌株该菌株具高浓度葡萄糖耐受性，能够耐受葡萄糖浓度高达500g/L。该菌株发酵过程中合成产物比较单一，主要为乙偶姻和2，3‑丁二醇，利于进行后期的基因工程改造和发酵生产。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及葡萄球菌的新的菌株以及该菌株的应用。

背景技术

乙偶姻和2，3-丁二醇是两种重要的化学品，在乙偶姻还原酶的还原作用下，乙偶姻可以被还原为2，3-丁二醇。该两种化合物常常被细菌联产。乙偶姻是一种广泛使用的食用香料，也可以被应用到其它很多行业，但是目前市场上的乙偶姻大部分是由化学合成法生产的，不符合食品安全的需要，同时该方法对环境也有较大的污染。为了满足食品安全、环境保护和可持续发展的需要，微生物法发酵生产乙偶姻的水平需要得到进一步的提高。2，3-丁二醇是一种重要的生物燃料，由于微生物能够较好的耐受2，3-丁二醇，因此该燃料受到科研工作者的高度重视。开发能够生产乙偶姻和2，3-丁二醇的高效菌株具有较高的理论研究和应用价值。

在前期研究中，已经发现多个菌株能够合成乙偶姻。Hespell等人以木聚糖、玉米纤维、糖类底物利用多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)发酵最高可生产大约11.1g L^-1的乙偶姻：Cho等人筛选到一株产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)M1，发现对该菌发酵过程中pH进行控制，可以影响到产物中乙偶姻和2，3-丁二醇的比例，并发现该菌中催化乙偶姻到2，3-丁二醇的关键酶基因受到pH诱导：Fan等人在日本纳豆中筛选到可以生产乙偶姻的B.subtilis，在摇瓶中单独培养该菌可得到大约33.90g L^-1的乙偶姻；Xiao等人筛选到耐热的芽孢杆菌，可以在最适45℃条件下生产乙偶姻和2，3-丁二醇；Xu等人筛选到一株高产乙偶姻的B.subtilis，并利用诱变的方法将乙偶姻产量提高到46.9g L^-1；江南大学李华钟等人筛选到一株高产乙偶姻的B.subitlis，该菌株可以生产大约42.2g L^-1的乙偶姻。上述报道集中在芽孢菌以及克雷伯氏菌中，开发具有较好性能的新菌株既有 较好的理论研究价值和应用意义。此外，葡萄糖的耐受度是菌株工业应用前景的一个重要指标，具有较好的葡萄糖耐受度的菌株既能够耐受高浓度的底物，同时也能够耐受高浓度的渗透压，对于提高产物的浓度具有重要意义。因此，本发明的目的是，提供一种新的耐受高浓度葡萄糖的葡萄球菌，并且利用该菌株生产乙偶姻和2，3-丁二醇的方法。

发明内容

本发明针对目前以葡萄糖为原料合成乙偶姻的菌株来源窄，特别是工业菌株的高浓度葡萄糖耐受性需要提升的现状，筛选获得高浓度葡萄糖耐受性的葡萄球菌(Staphylococcus sp.)，并且利用该菌株生产乙偶姻和2，3-丁二醇的方法。

一种耐受高浓度葡萄糖的葡萄球菌(Staphylococcus sp.)，其保藏编号为：CGMCCNo.10671，保藏日期为2015年3月30日。

所述CGMCC No.10671葡萄球菌是从湖南永州白芒烟草试验站烟田土壤中通过选择性培养基分离得到的。

其具有如下生物学特征：

球形或稍呈椭圆形，直径1.0μm左右，排列成葡萄状。无鞭毛，不能运动，无芽胞，革兰氏染色为阳性。在LB固体培养基表面，菌体形成不透明的浅黄色小菌落，菌落干，边缘整齐。

上述葡萄球菌菌株的经通用引物PCR获得16S rDNA序列与其它多株葡萄球菌的16S rDNA序列有99％的相似性但是不同。

其中上述PCR的引物为fD1：AGAGTTTGATCCTGGCTCAG，