[发明专利]一株可生产胍基丁胺的重组钝齿棒杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一株可生产胍基丁胺的重组钝齿棒杆菌及其应用，属于生物技术领域。本发明提供了一株重组钝齿棒杆菌C.crenatum SYPA5‑5/pXMJ19‑speA，将此重组钝齿棒杆菌接种至含有葡萄糖的发酵培养基中摇瓶发酵72h，即可使发酵液中胍基丁胺的产量高达9.7g/L，同时，副产物L‑精氨酸的含量仅为0.23g/L，将此重组钝齿棒杆菌接种至含有葡萄糖的发酵培养基中发酵罐发酵72h，即可使发酵液中胍基丁胺的产量高达37.44g/L，同时，副产物L‑精氨酸的含量仅为0.76g/L，并且，整个发酵过程均无需添加L‑精氨酸。

技术领域

本发明涉及一株可生产胍基丁胺的重组钝齿棒杆菌及其应用，属于生物技术领域。

背景技术

胍基丁胺是是精氨酸的衍生物。研究表明，胍基丁胺有降血糖、降血压、利尿、抗炎、抗抑郁、抑制细胞增生等生物活性，并且，研究表明，胍基丁胺对N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的拮抗作用强而持久，具有对动物吗啡依赖性的戒断作用，是一种极具开发价值的戒毒类药物。因此，胍基丁胺在医药领域市场十分广阔。

目前，工业上主要使用化学合成法和酶转化法这两种方法生产胍基丁胺。其中，化学合成法一般以1,4-丁二胺、己二酸二乙酯、1,4-二溴丁烷和邻苯二甲酰亚胺钾等化合物作为底物，通过还原、取代、胺解和胍基化等化学途径合成胍基丁胺。但是，由于使用化学合成法合成胍基丁胺具有步骤繁琐、产量低下、副产物多以及副产物具有毒性等缺陷，因此，使用化学合成法合成胍基丁胺越来越不被现代工业所接受。

酶转化法则主要是利用精氨酸脱羧酶将L-精氨酸转化为胍基丁胺。与化学合成法相比，利用酶转化法生产胍基丁胺具有步骤简单、副产物少以及绿色环保等优势，但是，由于酶转化法需要以L-精氨酸为底物，而L-精氨酸的市场价高达5～8万元/吨，因此，酶转化法具有成本高的缺陷，这大大阻碍了使用酶转化法生产胍基丁胺的工业化进程。

急需找到一种产量高、成本低、副产物少且步骤简单的生产胍基丁胺的方法以解决现有胍基丁胺生产方法存在的缺陷。

发明内容

[技术问题]

本发明要解决的技术问题是提供一种产量高、成本低、副产物少且步骤简单的生产胍基丁胺的方法。

[技术方案]

为解决上述技术问题，本发明提供了一种重组钝齿棒杆菌，所述重组钝齿棒杆菌以钝齿棒杆菌为宿主，表达编码精氨酸脱羧酶的基因speA。

在本发明的一种实施方式中，所述精氨酸脱羧酶的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。

在本发明的一种实施方式中，所述编码精氨酸脱羧酶的基因的核苷酸序列如SEQID No.2所示。

在本发明的一种实施方式中，所述重组钝齿棒杆菌以钝齿棒杆菌SYPA5-5为宿主，以pXMJ-19质粒、pDXW-8质粒、pDXW-10质粒或pJCtac质粒载体，表达编码精氨酸脱羧酶的基因speA。

本发明还提供了一种生产胍基丁胺的方法，所述方法为先将上述重组钝齿棒杆菌接种至含有葡萄糖的发酵培养基中进行发酵，获得含有胍基丁胺的发酵液，然后将含有胍基丁胺的发酵液进行分离，获得胍基丁胺。

在本发明的一种实施方式中，所述发酵的条件为温度为28～32℃、转速为180～250rpm、pH为7.0～7.5。

在本发明的一种实施方式中，所述发酵的条件为温度为30℃、转速为220rpm、pH为。