[发明专利]一种大肠杆菌及其在发酵生产1,5-戊二胺中的应用

说明书

本发明公开了一种大肠杆菌，其分类命名为大肠杆菌(Escherichia coli)，菌株号为NT1006，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2018年05月23日，保藏编号为CCTCC NO:M 2018305，还公开了大肠杆菌在发酵生产1,5‑戊二胺中的应用。本发明采用紫外诱变和ARTP诱变相结合，筛选获得一株高产1,5戊二胺的大肠杆菌NT1006：以葡萄糖作为碳源，经过48h的发酵1,5戊二胺产量达到了50g/L，而同等条件培养的出发菌株1,5戊二胺产量仅有12.27g/L。NT1006连续传代7次后发酵液中1,5戊二胺的含量仍维持在50g/L左右，遗传稳定性好。

技术领域

本发明涉及大肠杆菌，具体涉及一种大肠杆菌及其在发酵生产1,5-戊二胺中的应用。

背景技术

1,5-戊二胺是一种广泛存在于生物体中、具有多种生物活性的生物多胺，广泛应用于农业、医疗和工业产品中，特别是用于合成生物基聚酰胺产品。

目前合成戊二胺的方法有化学合成法、生物合成法。化学合成法条件苛刻、污染环境，不适合大规模推广。而生物法合成1,5-戊二胺具有原料来源广、生产条件温和、环境友好等优势。

生物法合成戊二胺主要有三种方式：酶转化法、微生物发酵法、全细胞催化。但有研究表明，在3g/L的1,5-戊二胺溶液中，赖氨酸脱羧酶的活力会降低50％。产物抑制现象严重制约了纯酶催化生产1,5-戊二胺的应用，因而对于1,5-戊二胺的生物合成研究主要集中在利用微生物直接发酵生产或添加前体L-赖氨酸通过全细胞催化生产。

全细胞催化生产1,5-戊二胺具有原料成本高、细胞重复利用率低等问题。发酵法生产1,5-戊二胺虽然相对原料成本较低，然而其产量和生产强度均较低，目前报道的最高1,5-戊二胺产量仅9.61g/L，生产强度为0.32g/L/h，葡萄糖转化率为0.12g(1,5-戊二胺)/(g葡萄糖)。

发明内容

发明目的：本发明第一方面提供了一种大肠杆菌，本发明第二方面提供了所述大肠杆菌在发酵生产1,5-戊二胺中的应用。

技术方案：本发明第一方面提供一种大肠杆菌，其分类命名为大肠杆菌(Escherichia coli)，菌株号为NT1006，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2018年05月23日，保藏编号为CCTCC NO:M 2018305，保藏地址为中国.武汉.武汉大学，邮编430072。菌株NT1006采用紫外诱变和ARTP诱变相结合筛选得到，出发菌株为大肠杆菌(Escherichia coli)NT1003ΔMetΔThr，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2013年5月30日，保藏编号为CCTCC NO:M 2013239，该菌株已公开于中国专利201310285525X中。

本发明第二方面提供大肠杆菌NT1006在发酵生产1,5-戊二胺中的应用；优选地，所述大肠杆菌利用葡萄糖或蔗糖为碳源发酵生产1,5-戊二胺。

大肠杆菌NT1006发酵生产1,5-戊二胺的步骤如下：

(1)将活化的菌株NT1006接种于种子培养基中，33-37℃扩大培养8-12h，

(2)将步骤(1)得到的种子液以体积比10-20％的接种量接种于发酵培养基中，33-37℃发酵培养36-48h。