[发明专利]一株大肠杆菌及其在生物催化生产低副产物烟酰胺中的应用

权利要求书

1.一株大肠杆菌（Escherichia coli）M91001，保藏编号为CGMCC NO. 20430。

2.权利要求1所述的大肠杆菌M91001在生物催化生产烟酰胺中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，是以大肠杆菌M91001作为宿主细胞接入编码腈水合酶的质粒后进行生物催化生产烟酰胺。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，是以大肠杆菌M91001作为宿主细胞接入pNh1229质粒后形成大肠杆菌X，大肠杆菌X以3-氰基吡啶为底物进行生物催化产生烟酰胺。

5.权利要求1所述的大肠杆菌M91001转入催化生产烟酰胺的质粒后形成的菌株。

6.根据权利要求5所述的菌株，其特征在于，以大肠杆菌M91001作为宿主细胞接入pNh1229质粒后形成的大肠杆菌X。

7.权利要求6所述的大肠杆菌X制备的生物催化剂，其特征在于，所述生物催化剂为将大肠杆菌X细胞发酵液以3000～5000 rpm、2～5℃条件离心20～40 min所得到的沉淀。

8.根据权利要求7所述的生物催化剂，其特征在于，大肠杆菌X细胞发酵液的制备方法：

（1）种子液制备：将大肠杆菌X接种到灭过菌的斜面培养基上，20～35℃下培养3～7天，刮取3～5环菌种接种到灭菌的液体培养基中，在温度为20～40℃，转速为100～300 rpm下振荡培养10～120小时，即为大肠杆菌X的种子液；

（2）扩大培养：将大肠杆菌X种子液以体积百分比3%~10%的接种量进行发酵培养，培养条件为：诱导前：装液量：体积百分比60~80%，通气量：0.1~1vvm，罐压：0.02~0.05 MPa，温度：20~37℃，转速：200~1000 rpm，发酵时间：10~30小时；加入诱导剂诱导后：装液量：体积百分比60~80%，通气量：0.1~1vvm，罐压：0.02~0.05 MPa，温度：15~35℃，转速:200~1000rpm，发酵时间：10~90小时，形成大肠杆菌X细胞发酵液。

9.根据权利要求8所述的生物催化剂，其特征在于，将步骤（1）制备的种子液，作为大肠杆菌X的一级种子液；同样的培养条件下，将一级种子按体积百分比3～10％的接种量转接到第二批同样的液体培养基中，同样条件下培养30～72小时后作为大肠杆菌X的二级种子液，用于后续扩大培养。

10.根据权利要求8所述的生物催化剂，其特征在于，所述的斜面培养基的配比为：胰蛋白胨：8～12 g/L，酵母浸粉：3～8 g/L，氯化钠：8～12 g/L，琼脂：15～25 g/L，硫酸卡那霉素40～60 μg/mL，pH：6.8～7.5；所述的液体培养基的配比为：胰蛋白胨：10～14 g/L，酵母浸粉：20～25 g/L，氯化钠：8～12 g/L，K₂HPO₄：8～12 g/L，KH₂PO₄：2～2.5 g/L，甘油：3～5g/L，硫酸卡那霉素40～60 μg/mL，pH：6.8～7.5；所述的诱导剂为1～3 g/L乳糖和0.05～0.2 g/L氯化钴。

11.权利要求6所述的大肠杆菌X或权利要求7所述的生物催化剂在生物催化生产烟酰胺中的应用。

12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述应用是以3-氰基吡啶为底物。

13.权利要求11所述的应用，其特征在于，所述应用以3-氰基吡啶为底物，采用底物流加的方式，在温度为5～35℃、搅拌速度100～300 rpm下进行催化水合反应得到烟酰胺。