[发明专利]一株在低糖环境下生产透明质酸的马链球菌兽疫亚种及其应用

说明书

本发明主要涉及一株在低糖环境下生产透明质酸的马链球菌兽疫亚种及其应用，属于生物多糖生产技术领域。本发明筛选到的马链球菌兽疫亚种WTF101，于2022年1月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号，保藏编号为CCTCC NO：M 2022051。本发明的马链球菌兽疫亚种WTF101结合分批补料发酵技术，通过优化发酵培养基，平衡菌种生长与代谢之间的关系，最终在总糖含量为7.2％的条件下，透明质酸产量可达12.2g/L，发酵液的粘度可达74000mPa·s，原料与产物之间的转化效率可达16.9％，大大提高了透明质酸的生产效率，节约生产成本。

技术领域

本发明属于生物多糖生产技术领域，主要涉及一株在低糖环境下生产透明质酸的马链球菌兽疫亚种及其应用。

背景技术

透明质酸由双糖单位D-葡萄糖醛酸和N-乙酰葡糖胺重复交替连接而成，是一种高分子量酸性粘多糖，由于存在的大量羧基末端链，而羧基易解离一个氢离子使透明质酸双糖单位呈现负电进而使透明质酸多糖具有非常强的亲水性。正由于该特性，透明质酸已经被开发应用于化妆品保湿、膝关节注射、整容手术、口服药品等多个领域。

目前透明质酸的生产方法主要包括动物组织提取、微生物发酵和化学合成三种方法，其中透明质酸组织提取法虽然简单快捷，但面临原料有限和产量低的严重弊端，难以大量生产。而化学合成法虽然解决了成本高的问题，但也会具有合成透明质酸产品不纯的严重问题。伴随着透明质酸应用范围的逐步扩大，市场上对透明质酸的需求量也越来越大，微生物发酵法生产具有发酵周期短、产率高、安全性高等优点而逐渐成为透明质酸生产的主流。中国专利文献CN104059865A(申请号201410257052.7)以兽疫链球菌AWA008(CGMCCNO.9111)为透明质酸发酵菌株，经种子液培养、菌种扩培、发酵、提纯生产透明质酸，种子液培养、菌种扩培和发酵的培养液包括葡萄糖3-5％、酵母粉1.5-2％、七水硫酸镁1-2％、四水硫酸锰0.01-0.1％、磷酸二氢钾0.1-0.5％、磷酸氢二钠0.5-0.8％、碳酸钙0.1-1％、氯化锌0.05-0.1％，余量为水，透明质酸产量可达7-9g/L；中国专利文献CN106834387A(申请号201710074784.6)以兽疫链球菌为发酵菌株，先接种至固体培养基活化，再接种至种子培养基培养，最后接种至发酵培养液中，其中发酵培养液中葡萄糖浓度50-100g/L、酵母粉浓度5-10g/L、蛋白胨浓度10-20g/L、硫酸镁浓度0.5-2g/L、硫酸二氢钾浓度0.5-2g/L、谷氨酸钠浓度10-20g/L、微量元素浓度0.5-10mL/L，微量元素中氯化钙浓度0.5-5g/L、硫酸镁浓度1-20g/L、硫酸亚铁浓度0.2-2g/L、硫酸锰浓度0.2-2g/L、乙二胺四乙酸二钠浓度1-50g/L，所得发酵液中玻尿酸产量可达12g/L；中国专利文献CN109161571A(申请号201811190519.5)使用兽疫链球菌H23进行发酵，用于生产透明质酸钠的培养基每100kg包括以下组分：白砂糖28-35kg，酵母浸粉8-12kg，七水硫酸镁0.8-1.1kg，二水磷酸二氢钠1.2-1.4kg，硫酸钾0.5-1.0kg，L-精氨酸15-25kg，消泡剂15-30mL，用水补至100kg，透明质酸钠的产量可达到7.5-8.5g/L。当今，国内外透明质酸的发酵生产菌株主要以兽疫链球菌为主，而大多数文献报道的兽疫链球菌透明质酸产量较低或发酵培养基含糖量较高，兽疫链球菌透明质酸的产量和发酵条件还有待进一步提高和优化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一株在低糖环境下生产透明质酸的马链球菌兽疫亚种及其应用。本发明提供了一株适合低糖生长的马链球菌兽疫亚种WTF101，在低糖条件下高产透明质酸，透明质酸产量可达12.2g/L，生产过程易于控制，发酵周期短，成本低，适合透明质酸规模化生产。

本发明的技术方案如下：