[发明专利]一种耐酸产乙偶姻的贝莱斯芽孢杆菌DQA21及应用

说明书

本发明公开了一种耐酸产乙偶姻的贝莱斯芽孢杆菌DQA21及应用，该保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2020360，保藏日期为2020年7月27日。通过对该菌株的发酵条件进行优化，最佳发酵条件为：葡萄糖浓度80g/L，pH 5.46，温度37.31℃，装液量49.17mL，接种量5％，转速210r/min。在此条件下菌株摇瓶发酵乙偶姻平均产率为25.60g/L，比优化前菌株产率18.37g/L提高了39.36％。该菌株具有乙偶姻产量高，发酵速度快等优点，可用于白酒生产中，提高白酒中乙偶姻的含量，改善口感和风味，增强白酒品质。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，更具体地说，它涉及一种耐酸产乙偶姻(Acetoin，ACT)的贝莱斯芽孢杆菌DQA21(Bacillus velezensis DQA21)及应用。

背景技术

曲为酒之骨，酒曲质量的好坏直接影响着白酒的质量、产量和风格。中高温大曲是酿造浓香型白酒的糖化发酵剂，含有酵母、霉菌、细菌等多种微生物，这些微生物在浓香型白酒的酿造过程中共酵生成复杂的白酒成分，赋予了浓香型白酒独特的风格特征。中高温大曲在制曲培菌过程中最高品温可达62℃，由于芽孢杆菌存在利用芽孢应对胁迫环境的特性，因此在大曲制备的高温条件下芽孢杆菌成为其中的优势细菌之一。芽孢杆菌不但能够代谢产生ACT、2，3-丁二醇以及吡嗪类物质等风味物质作为浓香型白酒的主要呈香物质，还可以代谢产生淀粉酶、蛋白酶等多种酶类，推动大曲及白酒酿造过程中的各种生化反应进行。

ACT学名3-羟基丁酮，是一种具有特殊奶油香味的挥发性化合物，也有类似蜂蜜的甜味，是酒类调香中一个极其重要的物质，也是白酒风味物质中的重要香味成分，在名优酒中含量尤为突出。ACT同时也是一种重要的高附加值化学品，广泛用于食品、烟草、化妆品、洗涤剂、化学合成、植物生长促进剂和生物害虫防治中。

近些年ACT合成方式的研究越来越受关注，ACT生产方法主要有化学合成法、酶转化法和微生物合成法。由于能源消耗、温室效应、污染排放等因素的制约，化学合成法逐步被微生物合成法取代。微生物合成法是根据微生物的生理特性和其自身的代谢特点，以廉价碳源为底物，在一定条件下通过发酵获得ACT的一种良好方法，具有安全、经济、绿色、高效、可持续的特点，越来越受到各国研究者的关注。在微生物发酵法中，筛选更高效、稳定的ACT生产菌株，优化其发酵工艺，对提高ACT产量有至关重要的作用。

目前已检索到授权公告号为CN110283735A的专利，该技术公开了一株从果树土壤中分离到的产ACT的菌株，并通过分光光度法测定了液态发酵后的ACT产量。检索到授权公告号为CN102634563A的专利，该技术公开了一株从酒作坊附近土壤中筛选到的产ACT的解淀粉芽孢杆菌，并通过液相色谱法测定了液态发酵后的ACT产量。然而，上述现有技术中未提及在酿造过程的偏酸性条件下菌株是否仍适于生长、产香，且均未提及在固态发酵的条件下菌株所产生的风味与液态发酵的区别。此外，菌株的ACT产量有待进一步提升。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐酸产ACT的贝莱斯芽孢杆菌DQA21及应用。该菌株具有耐酸、耐乙醇等特性，非常利于后期进行代谢工程改造，使其ACT产量大幅提升，为ACT微生物合成的工业化奠定基础，且该菌株具有ACT产量高，发酵速度快等优点，可用于中高温大曲的制备工艺，提高白酒中ACT的含量，改善口感和风味，增强白酒品质。

本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，提供了一种耐酸产ACT的贝莱斯芽孢杆菌DQA21，所述菌株保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2020360，保藏日期为2020年7月27日。

进一步的，所述贝莱斯芽孢杆菌DQA21的pH耐受性为pH 3.5-7，在pH 4.5-7生长良好，在pH 5时菌株生长繁殖最快。

第二方面，所述贝莱斯芽孢杆菌DQA21的筛选包括以下步骤：