[发明专利]一株可利用铵盐发酵产surfactin的枯草芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一株可利用铵盐发酵产surfactin的枯草芽孢杆菌及其应用，该枯草芽孢杆菌分类命名为Bacillus subtilis LJ‑33，保藏编号为CCTCC NO：M 20222078。该菌株可以利用廉价无机氮NHsubgt;4/subgt;Cl作为唯一氮源发酵生产surfactin，具有发酵原料不受管控，成本低廉、高产和高生产速率等优势，具有较好的应用潜力。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株能够高效利用NH₄Cl作为氮源的枯草芽孢杆菌菌株及其和应用。

背景技术

在绝大多数的工业微生物生产中，生产原料碳源和氮源往往占主要原料成本的50-90％。对于氮源而言，可分为有机氮源和无机氮源，其价格差异显著。通常，有机氮源价格较为昂贵，主要以蛋白胨和酵母粉为主，在10000-40000元/t；而无机氮源价格便宜，主要以铵盐和硝酸盐为主，其中氯化铵是无机氮源中最为廉价的，价格通常在600-1000元/t。硝酸盐如硝酸钠、硝酸铵等作为易制爆化学品，在采购、存储、使用等方面都受到严格监管，将其作为发酵氮源时必然产生较多的管理成本。因此，能高效利用氯化铵为氮源的生产菌株具有显著的低成本优势。目前从自然界分离的各种脂肽生产菌株多为芽孢杆菌，但优化后的发酵氮源通常为硝酸铵、硝酸钠或有机氮源。对模式菌株枯草芽孢杆菌168菌株进行基因工程改造后也可以获得脂肽surfactin的高产菌株；其发酵氮源同样为硝酸铵、硝酸钠或有机氮源。

微生物细胞对无机氮的同化作用涉及到谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶的联合反应，将NH₄⁺转化为谷氨酰胺和谷氨酸，成为生成其他氨基酸的氨基供体。然而，每种微生物都有自身一套特定的氮同化系统，该系统中涉及到许多的调控蛋白。例如，全局调节蛋白GlnR、TnrA和CodY都参与了相关酶的转录调控，介导氮同化。因此，氮同化是一个复杂的代谢调控系统，难以通过一个或几个基因的改造来提高氮的同化能力。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一株可利用铵盐发酵产surfactin的枯草芽孢杆菌。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一株可利用铵盐发酵产surfactin的枯草芽孢杆菌，其分类命名为Bacillussubtilis LJ-33，保藏编号为CCTCC NO：M 20222078。

本发明的另一目的在于提供上述枯草芽孢杆菌在发酵产surfactin中的应用。

作为一种优选的实施方式，发酵氮源为铵盐。

作为一种优选的实施方式，以氯化铵为唯一氮源发酵所述枯草芽孢杆菌产surfactin。

作为一种优选的实施方式，在发酵培养的培养基中添加金属离子；所述金属离子为Fe²⁺、Mn²⁺或Mg²⁺中的一种或多种；优选同时添加三种金属离子。

作为一种优选的实施方式，金属离子的添加浓度为：Fe²⁺：0.25-1.25mM；Mn²⁺：0.002-0.500mM；Mg²⁺：0.5-4mM。

作为一种优选的实施方式，在发酵培养的培养基中添加L-亮氨酸。

作为一种优选的实施方式，发酵培养的培养基由以下成分组成：蔗糖、NH₄Cl、L-亮氨酸，磷酸氢二钾，Fe²⁺，Mn²⁺，Mg²⁺，消泡剂。

作为一种优选的实施方式，将所述枯草芽孢杆菌进行种子培养后，培养物再次接种到种子培养液中培养至细胞密度达到预定值，将两次培养后的种子液接种至发酵罐发酵。