[发明专利]谷氨酸棒杆菌突变株及其在L-亮氨酸生产中的应用

说明书

本发明公开一株谷氨酸棒杆菌突变株及其在L‑亮氨酸生产中的应用。所述的谷氨酸棒杆菌突变株，保藏编号为CGMCC No.15720。利用上述本发明的突变菌株及发酵方法，可以实现L‑亮氨酸的高效生产，并且在发酵生产的过程中，有效降低副酸产量。进一步由于发酵液中杂酸少，提纯过程中无需按照本领域常规方案添加晶种、洗晶剂或结晶助剂，也无需重结晶步骤。发酵液通过简单的分离提取，产品纯度高。整个生产工艺过程简单易控制，成本较低，适合大规模工业应用。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及用于L-亮氨酸生产的谷氨酸棒杆菌突变菌株及其在微生物发酵工程中的应用。

背景技术

L-亮氨酸是人与动物自身无法合成而需依赖外源供给的八大必需氨基酸之一，L-亮氨酸具有多种生理功能，是临床上复合氨基酸静脉注射液不可缺少的原料，对维持危重病人的营养需要有积极的作用。另外，L-亮氨酸与L-缬氨酸、L-异亮氨酸同属于支链氨基酸，在食品、保健品、饲料等方面也有广泛的应用。

目前国内L-亮氨酸的生产工艺大多采用水解法，存在环境污染严重等问题。国内发酵法生产L-亮氨酸技术起步较晚且技术落后，与日本等国家相比仍存在一定的差距，原因就在于菌株遗传信息不稳定、培养工艺粗放、杂酸多影响产品收率和纯度等。因此，选育L-亮氨酸高产菌株，提高产酸水平、糖酸转化率和提取收率，降低生产成本，才能提高国内产品的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于，提供可用于L-亮氨酸生产的高效高产菌株，并提供利用其进行发酵生产L-亮氨酸的方法。

首先，本发明提供一株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)突变株IBBH-15，保藏于位于中国北京市的中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No.15720，保藏日期为2018年05月02日。

本发明的上述突变株是以谷氨酸棒杆菌(CICC编号20193)为出发菌株，通过诱变筛选的得到的高产L-亮氨酸、副酸少的突变菌株。经检测，该所述的谷氨酸棒杆菌突变株的遗传标记为谷氨酸缺陷(Glu^-)、甲硫氨酸缺陷(Met^-)、异亮氨酸缺陷(Ile^-)、2-噻唑丙氨酸抗性(2-TA^r)、磺胺胍(SG^r)和β-羟基亮氨酸抗性(β-HL^r)。

进一步，本发明提供一种L-亮氨酸的生产方法，是微生物发酵的生产方法，该方法包括使用上述的谷氨酸棒杆菌突变株进行微生物发酵的步骤。

利用上述本发明的突变菌株及发酵方法，可以实现L-亮氨酸的高效生产，并且在发酵生产的过程中，有效降低副酸产量。进一步由于发酵液中杂酸少，提纯过程中无需按照本领域常规方案添加晶种、洗晶剂或结晶助剂，也无需重结晶步骤。发酵液通过简单的分离提取，产品纯度高。整个生产工艺过程简单易控制，成本较低，适合大规模工业应用。

具体实施方式

本发明提供了一株高产L-亮氨酸且副酸少的谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)突变株(CGMCC No.15720)。

本发明对上述突变株的诱变及选育是以谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum，CICC编号20193)为出发菌株，通过紫外及硫酸二乙酯两步诱变，并经选育、筛选得到高产L-亮氨酸且副酸少的生产菌株IBBH-15，其遗传标记为谷氨酸缺陷(Glu^-)、甲硫氨酸缺陷(Met^-)、异亮氨酸缺陷(Ile^-)、2-噻唑丙氨酸抗性(2-TA^r)、磺胺胍(SG^r)、β-羟基亮氨酸抗性(β-HL^r)。具体的诱变剂选育过程将具体描述如下。如无特殊说明，本发明中所述及的培养基如下：