CN101165168A - 一株链霉菌及利用其生物转化阿魏酸生产香兰素的方法 - Google Patents

一株链霉菌及利用其生物转化阿魏酸生产香兰素的方法 Download PDF

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Abstract

一株链霉菌及利用该链霉菌生物转化阿魏酸生产高浓度香兰素的方法。该菌株名为Streptomyces sp.V-1,已于2006年7月12日保藏于中国典型培养物保藏中心,其保藏号为CCTCC M 206065,利用该菌株以GY转化培养基转化阿魏酸可得到高浓度香兰素发酵液,在阿魏酸补料转化过程中加入大孔吸附树脂DM11时香兰素浓度可大幅提高。本发明的优点是:环境污染小,产物浓度高,副产物少,生产周期短,成本低,提取步骤简单,生产清洁,产品环境友好,安全可靠,解决了长期以来采用植物原料提取法和化学合成法遇到的多种难题,具有很大的应用前景。

Description

一株链霉菌及利用其生物转化阿魏酸生产香兰素的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体地说,尤其涉及一株链霉菌及利用该株链霉菌生物转化阿魏酸生产香兰素的方法。
背景技术
香兰素,又名香草醛、香荚兰素,英文名为vanillin,分子式为C8H8O3,分子量为152.14。香兰素外观为白色至微黄色针状结晶或粉末,呈香荚兰豆特有的香气,微甜,在潮湿的空气中缓慢氧化为香兰酸。沸点为284~285℃,相对密度为1.056,微溶于水,易溶于乙醇、***、氯仿、冰醋酸、二硫化碳和吡啶等有机溶剂。
香兰素是世界上产量最大、用途最广的香料之一,被誉为“香料之王”,广泛应用于巧克力、冰激凌、糖果等食品以及香烟、饮料和高档化妆品中。它不仅可以用作增香剂和定香剂,还可在食品中用作防腐剂、保鲜剂和抗氧化剂。在化学工业中,香兰素可抑制润滑剂发泡,用作镀锌槽的增白剂、锌电镀的活性剂。香兰素也是重要的医药合成中间体,用作生产L-多巴、L-甲基多巴和罂粟碱的基础原料。目前世界市场上香兰素的需求为每年1.5万吨,且以每年10%的速度增长。
目前常用的香兰素生产方法是植物原料提取法和化学合成法。香兰素是天然香荚兰的主要成分,其在香荚兰豆中的含量约为15~20克/千克。香荚兰在种植过程中需要对花朵进行人工授粉,劳动强度大,难以进行大规模栽种,从植物原料提取不能满足日益增长的天然香兰素市场需求,其年产量仅为2000吨左右。目前市场上绝大多数的香兰素产品是通过化学合成的,常用的合成底物包括丁香酚、木质素、乙醛酸、黄樟素和愈创木酚等。国内常用的是采用愈创木酚和乌洛托品反应的亚硝化工艺,该方法线路长,分离过程复杂,收率低,环境污染严重,原料消耗高,国外早已被淘汰。国外主要采用愈创木酚和乙醛酸缩合工艺,该工艺设备简单,产率较高,但还处于研究阶段,未能应用于工业化生产。总体来说,化学合成法工艺成熟,产物纯度高,原料来源广泛,但存在严重的缺陷,比如环境污染严重,产品香气单一,易掺杂质,合成香兰素的安全性也受到质疑。
随着生活水平的提高,人们对天然绿色产品的需求也越来越高。与化学合成相比,生物法合成香兰素具有反应条件温和,副产物少,提取步骤简单,生产清洁,环境污染低,产品安全可靠等优点,正日益受到人们的重视。美国FDA规定,天然香料必须是由来自于植物或动物的原料通过物理,酶法或微生物加工过程得到的产品。在这种背景下,应用各种廉价的天然原料通过生物技术生产香兰素成为研究的一个热点。目前已经发现,芽孢杆菌、链霉菌、假单胞菌和沙雷氏菌等微生物能利用转化多种底物生成香兰素,这些底物包括阿魏酸、木质素、香兰酸、丁香酚和异丁香酚等等,其中研究得较为深入的是阿魏酸和丁香酚。但以丁香酚为底物的生产工艺,产物香兰素浓度很低,目前还达不到工业化生产的要求。
据报道能转化阿魏酸生产香兰素的微生物很多,产量多在10克/升以下。产量最高的两株菌是Rabenhorst(1996)报道的Streptomyces setonii ATCC39116和A.Muheim(1998)报道的Amycolatopsis sp.HR167,香兰素浓度分别达到12克/升和11.5克/升。由于香兰素在10克/升以上就可以结晶,以上两种已经接近产业化的水平。但应用这两个菌株生产香兰素时培养基成分较为复杂,生产成本较高,副产物较多包括香兰酸、香兰醇和愈创木酚等,给产品的分离提取带来了相当的困难。
发明内容
针对目前市场对天然绿色产品的需要,以及生物法生产香兰素得率较低、副产物多、生产成本高等问题,本发明提供了一株链霉菌,该菌株名为Streptomyces sp.V-1,于2006年7月12日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC M 206065,其特征是:气生菌丝亮黄色、基内菌丝浅黄色,基内菌丝无横隔、不断裂,孢子椭圆形、表面光滑,可利用葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖,不能液化明胶,不产硫化氢,该菌株的16S rDNA序列与多株链霉菌的16S rDNA序列相似性达到97~98%。
利用该株链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素的方法,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养10~30小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入5~15克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养12~24小时。在补加高浓度阿魏酸连续培养过程中,振荡培养12小时后加入2%~12%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11,当阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升,120转/分钟振荡培养至55小时。
其中,步骤(3)中所述的菌体培养时间优选是18~28小时。
其中,步骤(4)中所述的加入的阿魏酸浓度优选为5~15克/升。
其中,步骤(4)中所述的转化时间优选是10~20小时。
其中,步骤(4)中所述的大孔吸附树脂加入量优选为是5%~10%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
本发明的优点是:使用链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素的方法反应条件温和,环境污染小,产物浓度高,副产物少,生产周期短,成本低,提取步骤简单,生产清洁,产品环境友好,安全可靠,解决了长期以来采用植物原料提取法和化学合成法遇到的多种难题,具有很大的应用前景。
附图说明
附图1为链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素的过程中阿魏酸和香兰素的变化曲线。
附图2为链霉菌Streptomyces sp.V-1在补加高浓度阿魏酸连续转化生产香兰素的过程中阿魏酸和香兰素的变化曲线。
具体实施方式
实施例1:链霉菌Streptomyces sp.V-1的筛选
取果树周围的土壤,称取5克溶于100毫升生理盐水,充分混匀后取10毫升加入50毫升GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时后加入质量体积比为1%的阿魏酸,120转/分钟振荡培养20小时,重复这一过程3~5次。将培养的菌液稀释1,000,000倍涂布固体培养基上,在30℃条件下静置培养20小时。选取长出的单菌落接种50毫升的GY转化培养基中,振荡培养24小时后加入1%质量体积比的阿魏酸,120转/分钟振荡培养20小时,筛选能够转化阿魏酸生成香兰素菌株,最终获得一株降解能力较好、能大量积累香兰素的菌株,即链霉菌Streptomyces sp.V-1,该菌株于2006年7月12日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC M 206065。
该菌株其生菌丝亮黄色、基内菌丝浅黄色,基内菌丝无横隔、不断裂,孢子椭圆形、表面光滑,可利用葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖,不能液化明胶,不产硫化氢,所述Streptomycessp.V-1菌株的16S rDNA与多株链霉菌的16S rDNA序列相似性达到97~98%。
在上述筛选转化阿魏酸生产香兰素的菌株的方法中,使用的固体培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,琼脂16克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
在上述筛选转化阿魏酸生产香兰素的菌株的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例2:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养18小时后加入5克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养。20小时后取样测定香兰素浓度。
本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养18小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入5克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养20小时。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到1.5克/升,摩尔转化率为38.3%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例3:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养28小时后加入5克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养。20小时后取样测定香兰素浓度。
本实施例的Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养28小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入5克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养20小时。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到1.6克/升,摩尔转化率为40.8%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例4:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入5克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养。20小时后取样测定香兰素浓度。
本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入5克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养20小时。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到2.0克/升,摩尔转化率为51.1%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例5:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入10克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养。20小时后取样测定香兰素浓度。
本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入10克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养20小时。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到5.0克/升,摩尔转化率为63.8%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例6:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入15克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养。20小时后取样测定香兰素浓度。
本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入15克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养20小时。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到6.5克/升,摩尔转化率为55.3%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例7:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入10克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养。17小时后取样测定香兰素浓度。
本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时:
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入10克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养17小时。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到5.75克/升,摩尔转化率为73.4%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例8:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入10克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养。15小时后取样测定香兰素浓度。
本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入10克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养15小时。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到4.6克/升,摩尔转化率为58.7%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例9:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入10克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养12小时后补加5%大孔吸附树脂DM11(湿重/体积),当阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升。55小时后取样测定香兰素浓度。本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入10克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养12小时,补加5%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11,当阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到16.5克/升,摩尔转化率为46.8%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例10:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入10克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养12小时后补加8%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11,当阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升。55小时后取样测定香兰素浓度。本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入10克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养12小时后补加8%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11,当阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到19.2克/升,摩尔转化率为54.5%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。
实施例11:
链霉菌Streptomyces sp.V-1菌体在种子培养24小时后以体积百分比6%接种量接入GY转化培养基中,菌体培养24小时后加入10克/升阿魏酸,在30℃条件下120转/分钟振荡培养12小时后补加10%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11,当阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升。55小时后取样测定香兰素浓度。本实施例的链霉菌Streptomyces sp.V-1转化阿魏酸生产香兰素,其涉及的详细步骤如下:
(1)斜面培养:将链霉菌Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液;
(3)转化细胞培养:使用步骤(2)所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时;
(4)转化:使用步骤(3)所得的转化细胞培养液,加入10克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养12小时后补加10%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11,当阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升。
(5)香兰素浓度检测:转化样品经分析纯乙酸丁酯萃取后使用瓦里安3380气相色谱仪检测香兰素浓度,最终香兰素浓度达到17.5克/升,摩尔转化率为49.6%。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
在上述利用该链霉菌转化阿魏酸生产香兰素的方法中,菌株转化阿魏酸生产香兰素使用的GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟。

Claims (8)

1.一株链霉菌(Streptomyces sp.V-1),该菌株名为Streptomyces sp.V-1,于2006年7月12日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC M 206065,其特征是:气生菌丝亮黄色、基内菌丝浅黄色,基内菌丝无横隔、不断裂,孢子椭圆形、表面光滑,可利用葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖,不能液化明胶,不产硫化氢,该菌株的16S rDNA序列与多株链霉菌的16S rDNA序列相似性达到97~98%。
2.如权利要求1所述的链霉菌Streptomyces sp.V-1,其培养步骤为:
(1)斜面培养:将Streptomyces sp.V-1接种固体斜面培养基上或使用液体种子培养基,在30℃条件下,静置培养24小时;
(2)制备种子培养液:用步骤(1)所得的斜面培养物,接种到液体种子培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养24小时,制得种子培养液。
3.如权利要求2所述的链霉菌Streptomyces sp.V-1,其特征在于所述种子培养使用的液体种子培养基配方为:葡萄糖10克/升,酵母粉5克/升,蛋白胨10克/升,麦芽汁10克/升,氯化钠5克/升,调节pH至7.2。115℃条件下灭菌20分钟,固体斜面培养基配方为在液体种子培养基基础上添加质量体积比1.6%的琼脂。
4.利用如权利要求1或2所述的链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素的方法,其特征在于:用所述Streptomyces sp.V-1菌株以GY转化培养基生产香兰素,其步骤为:
(1)转化细胞培养:使用上述权利要求2的步骤所得的种子培养液,按体积百分比6%的接种量接入GY转化培养基中,在30℃条件下,120转/分钟振荡培养10~30小时;
(2)转化:使用上步所得的转化细胞培养液,加入5~15克/升的阿魏酸,30℃条件下,120转/分钟振荡培养12~24小时。
5.如权利要求4所述的利用链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素的方法,其特征在于:其中步骤(2)在补加高浓度阿魏酸连续培养过程中,振荡培养12小时后加入2%~12%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11。
6.如权利要求4所述的利用链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素的方法,其特征在于:其中步骤(2)当所加入的阿魏酸浓度低于2克/升时以每次5克/升的速率补加阿魏酸至终浓度为45克/升,120转/分钟振荡培养至55小时。
7.如权利要求4所述的利用链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素的方法,其特征在于:所述GY转化培养基配方为:葡萄糖15克/升,酵母粉8克/升,硫酸镁0.8克/升,氯化钠2克/升,调节pH至7.2。
8.如权利要求4所述的利用链霉菌Streptomyces sp.V-1生物转化阿魏酸生产香兰素的方法,其特征在于:用所述Streptomyces sp.V-15菌株以GY转化培养基生产香兰素,在补加高浓度阿魏酸连续培养过程中加入5~10%(湿重/体积)大孔吸附树脂DM11。
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