[发明专利]西藏苞叶雪莲来源的梅奇酵母菌株及其应用

说明书

本发明提供了一株西藏苞叶雪莲来源的梅奇酵母菌株及其应用，该菌株Metschnikowia reukaufii JBA‑MBY‑JT075的保藏编号为CGMCC No.2.6475，其分离自西藏地区苞叶雪莲，可以利用葡萄糖和木糖生产γ‑氨基丁酸(γ‑aminobutyric acid,GABA)，在高温、添加适当浓度乙醇或乙酸下，该菌株可分泌更多GABA到发酵培养基。经过显色法观察和超高效液相色谱‑四极杆质谱仪测定，精确度可靠可信，从而揭示该菌株生产GABA的能力，在该菌株细胞内也检测到大量GABA的积累，表明该菌株是有潜力的GABA生产菌株，在食品和工业领域中具有较好的应用潜力和价值。

技术领域

本发明属于微生物资源与应用技术领域，具体涉及一株西藏苞叶雪莲来源的产GABA的梅奇酵母菌株(Metschnikowia reukaufii)及其应用。

背景技术

GABA是一种自然存在的四碳非蛋白质氨基酸，广泛存在于植物、动物以及微生物体内。GABA可以作为护肤品的主要成分作用于皮肤细胞，具有平复皱纹的作用(Han等，Mycobiology,2017,45:199-203)。此外，GABA被添加到很多助眠药物以及保健品中，它在人体内是一种抑制性神经递质，主要是调节突触传递，放松神经从而起到助眠以及抗抑郁的作用，另外还具有抗高血压、抗糖尿病以及抗癌的作用(Ngo等，Molecules,2019,24:2678)。目前GABA的产生途径主要有微生物合成、植物提取以及化学合成等。化学合成和植物提取存在环境污染和产量低等局限性，因此微生物发酵法合成GABA引起了研究者的关注。

生产GABA的微生物包括乳酸菌和酵母菌等，其中酵母菌具有抗逆性强，没有噬菌体污染的风险，易工业放大培养和分离，可同时合成维生素和多糖等多种活性物质、生物安全性好等优点，因此利用酵母菌生产GABA受到越来越多研究者的关注。很多野生酵母和工业酵母细胞在适应生态环境进化和应用于工业生产中面对很多胁迫压力，细胞会对此做出应激反应，积累胁迫保护性物质以保护细胞不受伤害，而GABA作为一种胁迫保护性物质，有报道在乙酸(Wang等，Omics,2013,17:150-159)、高渗透压(Ji等，J Gen Appl Microbiol,2017,64: 84-89)和氧化胁迫(Coleman等，J Biol Chem,2001,276:244-250)等条件下假丝酵母和酿酒酵母胞内的GABA含量提高。

梅奇酵母Metschnikowia reukaufii是广泛存在于花蜜中的一种酵母，能够耐受400g/L蔗糖的极端条件(Garcia-Gonzalez等，Microb Biotechnol,2019,12:1274-1285)，作为非常规酵母，其胞内蕴含的特殊蛋白酶基因被克隆以用于异源表达(Li等，ApplBiochem Biotechnol, 2009,159:119-32)，也可作为微生物细胞工厂用于食品和工业领域的发酵生产中，比如用于生产异戊二烯糖(Garcia-Gonzalez等，Microb Biotechnol,2019,12:1274-1285)和D-阿拉伯糖醇(Nozaki等，Biosci Biotechnol Biochem,2003,67:1923-1929)，但是以该酵母作为微生物细胞工厂进行发酵的系统性的研究还较少。有研究从香蕉表皮筛选出一株可产GABA的梅奇酵母，但是未能够鉴定到确切的种(徐晓波，浙江师范大学[D],2010)，此外，国内外尚未有对于Metschnikowia reukaufii生产GABA的研究报道。

木糖是自然界中除了葡萄糖之外储量最丰富的单糖，例如木质纤维素类生物质水解可以产生很多木糖，可利用木糖的微生物就可以木质纤维素水解液为底物进行发酵，从而进行工业生产以节约成本，但因此能够天然利用木糖的酵母进行活性物质的生产，更加有利于充分利用木质纤维素资源进行生物炼制。

发明内容