[发明专利]一种以低盐培养基培养嗜盐菌生产PHA的方法

说明书

本发明提供了一种嗜盐菌，其保藏编号为：CGMCC No.22795，保藏日期为2021年06月28日，本发明还提供了该嗜盐菌的制备方法，以及以低盐培养基培养嗜盐菌生产PHA的方法及应用。在本方法中，使用的嗜盐菌是可以通过诱变筛选、分子改造的育种手段获得，所述的低盐培养基中实现添加非相关碳源（与微生物聚羟基脂肪酸脂PHA结构没有直接关系的底物，如葡萄糖）生产包含多种单体PHA方法，且根据碳源的种类调节各单体的比例。本发明可以克服传统嗜盐菌培养分离步骤繁杂、下游高盐污水难以处理等问题，来进行开放发酵生产PHA。

技术领域

本发明涉及生物化学技术领域，具体涉及一种新的嗜盐菌（保藏编号为：CGMCCNo.22795，分类命名为：Halomonas bluephagenesis，保藏日期为2021年06月28日），以及在低盐培养基中用非相关碳源（如葡萄糖等）培养嗜盐菌生产PHB，P3HB4HB，P(3HB-co-4HB-co-3HV)，PHBHHx，含3HP的均聚物P3HP或共聚物P(3HB-co-3HP)（或PHBHP）等产品，以及对各种PHA进行单体组分调节的方法。

背景技术

聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoates，PHA）是一种可以由多种细菌积累的可降解聚酯，根据其单体组成，可分为短链和/或中长链PHA，也有均聚物和共聚物。PHA是一种环境友好型材料，有着广泛的应用前景，可以作为传统石油基塑料的环保替代品。目前工业上经常使用生物发酵的方法，来获得富含PHA的细菌，然后进行复杂的提纯工作。

PHA生产是以罗氏真氧杆菌(Ralstonia eutropha)、基因改造的大肠杆菌(E. coli)和嗜盐菌等来进行的。虽然发酵液中菌体富含PHA，但是PHA的提取和纯化除杂工艺很复杂，同时使用嗜盐菌提取PHA后的废水由于含盐量高，废水处理非常繁杂，进一步提高了PHA的生产成本。

目前使用嗜盐菌PHA的生产工艺通常使用海水或者含盐量在3-6%（w/v）（即30g/L）的培养基进行发酵生产，可参考文献Pilot Scale-up of Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) Production by Halomonas bluephagenesis via Cell GrowthAdaptedOptimization Process（Ye J, Huang W, Wang D, et al., BiotechnologyJournal, 2018, 13）。CN111117906A公开了一种改善的微生物培养方法，其在基础培养基中再添加钠盐和碳源，以维持嗜盐菌的高盐度环境，其中，钠盐浓度在5g/L-100g/L。由于废水盐浓度过高，处理成本高，这提高了PHA的生产成本。

物理射线，比如ARTP技术，是常温常压等离子体技术的简称，该技术运用是利用射频辉光放电原理，在常温常压状态下产生高能量的等离子体，其富含的高能化学活性粒子能够对菌株/植物/动物细胞产生高强度遗传物质损伤，进而利用细胞启动的SOS高容错率修复机制，产生种类多样的错配位点，并最终经稳定遗传进而形成突变多样库，可参考文献Atmospheric and room temperature plasma (ARTP) as a new powerful mutagenesistool（Zhang X, Zhang X, Li H, et al., ApplMicrobiolBiotechnol, 2014,98）。。

目前，通过基因工程和等离子照射（ARTP）诱变筛选育种相结合的手段，是改造PHA工程生产菌的新型手段之一。开发PHB，P3HB4HB等二元或多元PHA的微生物低盐发酵生产，具有降低成本和工艺可控的重要意义。

发明内容

本发明的第一方面，提供了一种生产PHA的方法，包括利用嗜盐菌生产PHA。