[发明专利]一株同时生产甲醇蛋白和脂肪酶的毕赤酵母及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物工程领域，特别是一株同时生产甲醇蛋白和脂肪酶的毕赤酵母及其应用。

背景技术

脂肪酶是一类主要水解由甘油和水不溶性长链脂肪酸形成的甘油三酯的酯键水解酶，广泛应用于食品加工、新型生物材料、生物医学、手性药物拆分等领域。在焙烤食品中应用脂肪酶具有强筋、改善面团结构纹理及面包品质的作用。脂肪酶的乳脂水解作用可改善乳品品质，可于增强奶酪和奶粉风味、奶酪熟化、奶油及冰淇淋的酯解改性等；脂肪酶在药业中主要用于助消化、降血脂，亦可用于临床诊断脂血病、胰腺炎等疾病。

甲醇蛋白是以工业甲醇为原料生产的单细胞蛋白，被称为第二代单细胞蛋白。它是通过微生物以甲醇为主要营养源进行生长、繁殖而得到的菌体蛋白。与天然蛋白相比，单细胞甲醇蛋白的粗蛋白含量比鱼粉和大豆都要高，含有丰富的必需氨基酸、矿物质和维生素，营养价值极高，可用于部分代替鱼粉、大豆、骨粉、肉类和脱脂奶粉而应用于畜禽饲料或其他化工领域。相对于其他方法生产的单细胞蛋白来讲，甲醇蛋白具有资源丰富、生产不受气候条件影响、合成速度快、质量稳定等特点。

我国蛋白饲料供需缺口每年达几千万吨，随着人民生活水平的提高及养殖业的发展，饲料蛋白的供需矛盾进一步加剧。单细胞甲醇蛋白中的粗蛋白含量比鱼粉和大豆都要高，含有丰富的必需氨基酸、矿物质和维生素，营养价值极高，是一个十分重要且具有发展前景的产品。而目前的甲醇蛋白生产中存在的产品单一，发酵工艺陈旧，成本高而效益低的难题；脂肪酶作为生物酶制剂，反应条件温和，催化效率高，被广泛用于食品、发酵、制革、医药、日化、饲料等工业，两者如能同时生产，不但简化了生产工艺，还可以降低原料消耗，节约能源使用，减轻环境污染，但是，目前尚未见同时联合发酵生产脂肪酶与甲醇蛋白的有关报道。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的就是提供一株同时生产甲醇蛋白和脂肪酶的毕赤酵母及其应用，可有效解决现有甲醇蛋白生产中存在的产品单一，发酵工艺陈旧，成本高而效益低的难题。

本发明解决的技术方案是，一株同时生产甲醇蛋白和脂肪酶的毕赤酵母，分类命名为巴斯德毕赤酵母（Pichiapastoris）zfwx-208菌株，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO.M2013518，保藏日期为：2013年10月30日，保藏地址为：中国武汉市武汉大学中国典型培养物保藏中心；

一株同时生产甲醇蛋白和脂肪酶的毕赤酵母的应用，具体步骤如下：

（1）一级种子的培养：取试管斜面保藏的菌株zfwx-208（即巴斯德毕赤酵母zfwx-208菌株），接入至一级种子培养基上，在30℃摇床中振荡培养22-26小时，摇床转速为200-300rpm，获得一级摇瓶种子；

（2）二级种子的培养：每升无机盐培养基中加入4mL的微量元素溶液后，再调整pH值到5.0，将一级摇瓶种子接种到加入微量元素溶液后的无机盐培养基上，在30-32℃，pH5.0，通气量0.5-1.2v/v·m（每分钟气液比），搅拌转速400-650rpm，培养时间22-26h；

（3）高密度发酵：

A、在发酵罐中装入发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂，发酵培养基和聚醚改性硅消泡剂的体积比为7500：1，对发酵培养基加热，使发酵培养基温度上升至121-123℃，保持罐压1.1-1.4MPa，灭菌30分钟，灭菌结束后，对发酵罐中的发酵培养基进行冷却，当发酵培养基温度降至35℃时，向发酵罐中补加微量元素溶液，并调pH至5.0，微量元素溶液和发酵培养基的体积比为1：25；所述的发酵培养基为无机盐培养基；

B、将培养好的二级种子接入到A步骤发酵罐中的发酵培养基上，在温度30-32℃，通气量为0.6～0.8v/v·m，搅拌转速为60-80rpm的条件下进行培养，每隔4小时取样测定发酵液中菌体湿重，当湿重达到60g/L以上后，通气量加大至1.0～1.5v/v·m，搅拌转速提高到85-100rpm，保持发酵液pH5.0，16-20小时后，开始以20-30Kg/h的速度流加甘油，当发酵液中菌体湿重达到140g/L时，停止甘油流加，当甘油利用完后，发酵罐上溶氧电极显示溶氧上升，开始流加甲醇，发酵液中甲醇体积浓度控制在0.8%～1.2%，同时开大发酵罐进气阀门，保证发酵液中溶氧达到30%以上（以搅拌转速为100rpm，进气量为2m³/min定义为溶氧100%）；