[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

说明书

本发明公开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，本发明所述的大肠杆菌M910001，保藏编号为CGMCC NO.20430。本发明大肠杆菌M910001转化后所述的大肠杆菌X在0～5％的3‑氰基吡啶溶液、0～50％烟酰胺溶液以及其混合溶液中都能正常进行细胞代谢和生长繁殖，环境适应能力强；为连续传50代以后，质粒留存率在91％以上，100代以后的质粒留存率在80％以上，具有更好的质粒稳定性。

技术领域

本发明属于生物化工领域，涉及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。

背景技术

烟酰胺，即VB₃，又名尼克酰胺(Nicotinamide、Niacinamide)，化学名为3-吡啶甲酰胺，吡啶-3-甲酰胺等，分子式C₆H₆N₂O，分子量122.13，为白色针状结晶或粉末，熔点129～131℃，比重1.400。易溶于水、能溶于乙醇和甘油，不溶于醚，无臭、略带苦味，微毒。

烟酰胺是人体必须的、无法自行合成的维生素，与烟酸同属B族维生素，统称维生素PP，在实际应用中二者可等量替代，普遍存在于动物的内脏和植物体内，是动物体内烟酸代谢过程的代谢物之一，两者均可参与体内的碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢过程。当体内烟酸或者烟酰胺缺乏时，会影响体内细胞的正常代谢和呼吸，从而引起如糙皮病等。烟酰胺大量应用于饲料和食品添加剂行业，同时，在肉制品的发色助剂、维生素强化剂、护色剂等领域也有广泛应用。此外，烟酰胺在医药上也有应用和研究价值，在临床上多用于治疗心血管疾病、糖尿病等，也用于肿瘤放疗增敏剂。

烟酰胺在皮肤科相关产业也有较多应用，在治疗痤疮、大疱性皮肤病、降低皮肤的免疫抑制等方面的作用已获得证实，可为皮肤科提供更加广泛的临床用途。烟酰胺是辅酶Ⅰ(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，NAD)和辅酶Ⅱ(烟酰胺腺苷二核苷酸磷酸，NADP)的前体，可经皮肤渗透进入人体，可改善皮肤多种问题，拥有抗氧化能力，能改善表皮屏障功能，提高保湿能力，还能改善红斑和色斑，减少色素沉着，抑制皮肤变黄等功效，是近年来护肤和美白产品的热门成分。

烟酸虽然在人体内会转化成烟酰胺，但烟酸与皮肤中受体相互作用，对皮肤的药物调理作用优于烟酰胺。然而，烟酸受体是G-蛋白偶联受体，刺激导致外周血管扩张，致使皮肤潮红反应。大多数使用者对此强烈排斥。为了降低这种对皮肤的刺激性，对用于化妆品中的烟酸含量需要更加严格控制，所以，低烟酸烟酰胺尤为难得。美国专利US3678060中提到的树脂吸附烟酸的方法，工艺流程十分繁琐，且不经济实用。

现有技术中虽然也有通过微生物转化法生产烟酰胺，但是副产物高，通过基因敲除技术可以降低副产物的产生，但是也存在菌株传代过多会影响质粒留存率的问题，如专利《一种低副产物吡啶甲酰胺转化微生物的制备及应用》(201910706179.5)，其中涉及到的基因敲除技术使得菌种质粒留存率较低，影响实际使用。

发明内容

本发明目的在于提供一株大肠杆菌，以及该菌株在生物催化生产低副产物烟酰胺中的应用。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

本发明提供一株菌株M91001，经鉴定为大肠埃希氏菌(Escherichia coli)，于2020年8月17日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC NO.20430。

本发明所述的菌株M91001，在以下3种培养基中30℃下培养48～96小时的培养特征见表1：

表1：大肠埃希氏菌(CGMCC NO.M91001)在3种培养基上的培养特征：

本发明还提供了所述的大肠埃希氏菌M91001在生物催化生产烟酰胺中的应用。