本发明专利技术公开了一种能产生聚－γ－谷氨酸的菌株以及利用该菌株生产聚－γ－谷氨酸的方法。其特征在于，所述菌株为Ｘ－００３，一种枯草芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ，ＣＣＴＣＣ，ＮＯ：Ｍ２０２０４８。采用种子液制备、液体深层发酵工艺生产获得聚－γ－谷氨酸产品。所述的菌株遗传性状稳定，合成聚－γ－谷氨酸的能力强，所合成的聚－γ－谷氨酸分子量达１００００ＫＤ以上。利用本发明专利技术的菌株及其发酵方法聚－γ－谷氨酸的摇瓶发酵水平达到１０ｍｇ／ｍｌ，８０升发酵罐发酵水平为３０ｍｇ／ｍｌ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于应用微生物
，具体地说涉及到选育到一株聚-γ-谷氨酸产生菌及其利用该菌株生产聚-γ-谷氨酸的方法。
技术介绍
聚-γ-谷氨酸(poly-γ-glutamic acid)是由D型和L型谷氨酸通过肽键连接而成的生物可降解型高分子聚合物，平均分子量从10,000到2,000,000道尔顿(Matsukawa等.1997 Hydrophilic surface treating aqueous solution and hydrophilic surfacetreating method，U.S.Patents 5.616,585.Ito，Y.，Tamaka等，1996.Glutamic acidIndependent Production of poly(glutamic acid)by Bacillus subtilis TAM-4，Biosci.Biotechnol.Biochen.601239-1242；Cromwick等，Effect of magnese(II)on Bacilluslicheniformis ATCC9945A physiology and poly-(glutamic acid)formation.Int.J.Biol.Macromol.17259-267；Cromwick等，1995 b.Investigation by NMR of metabolicroutes to bacterial poly-(glutamic acid)using C13 labeled citrate and glutamateas media carbon sources，An，J.Microbiol.41902-909；Birrer等，1994 γ-poly(glutamic acid)formation of Bacillus lecheniformis 9945APhysiology andbiochemical studies.Int.J.Biol.Micromol.16265-275.)。经纯化的聚-γ-谷氨酸在不同的pH条件下，物化特性差异显著，在弱酸性、中性或碱性条件下，聚-γ-谷氨酸的侧链带负电荷，呈伸展状；在酸性条件下则带正电，构象呈紧密的球状(He，L.M等，2000.Bacillus lichenformis γ-glutamyl exopolymerphysiochemicalcharacterization and U(VI)interaction，JP Patent 11240827)。在有Ca2+存在的条件下，聚-γ-谷氨酸在中性环境中也可呈紧密的球状构相。聚-γ-谷氨酸及其衍生物作为一种环保型生物高分子，因其具有良好的水溶性，能彻底被生物降解，对人无毒害甚至可以食用等优点，在农业、食品、医药、化妆品、纤维轻化工等领域具有广阔的应用前景。聚-γ-谷氨酸具有极其优良的吸水性，可用于吸水剂的研制。目前，很多单位开发出吸水性的高分子化合物作为植物的吸水保湿剂。但是这些人工合成的高分子化合物在自然界不能够被降解，在吸水的同时又造成了环境污染。在这方面，聚-γ-谷氨酸具有得天独厚的优势吸水性强，可自然降解。在动植物养殖方面，聚-γ-谷氨酸含有大量游离α-羧基对二价金属离子、农药、氨基酸等物质具有螯合作用，能够富集这些离子，并有效供给动植物利用。Kinnersley等报道，施用经聚-γ-谷氨酸富集的Ca2+、Mg2+等二价阳离子，植物可以更有效利用(Kinnersley等，1994，Compisition and method for enhanced fertilizer uptake by plants，pateneWO9409628)。另一方面，饲料中添加0.1～3.0％的聚-γ-谷氨酸，可以降低家禽和家畜的脂肪积累，可用于饲养瘦肉型家禽、家畜以及蛋鸡等(Tanimot等，2000，Feed compositioncontaining poly-γ-glutamic acid.JP Patent WO9635339)。在食品应用方面，Konno等发现，聚-γ-谷氨酸可以增加面包的弹性，使面包，蛋糕的颗粒更加细致(Konno等，1989，Bakery products and noodles containing polyglutamicacid.U.S.Patents.4，8888，193.)。聚-γ-谷氨酸还可以增强面条的韧性，防止面条中的固体物质溶解在沸水中。Mitsuikzi等在1998年发现分子量低于20万的聚-γ-谷氨酸具有比葡萄糖更好的抗冻性，因此聚-γ-谷氨酸的抗冻性，可食用性使聚-γ-谷氨酸可被广泛的应用于食品加工领域和对深度冷冻敏感的酶或培养物的冷冻保藏(Mitsuiki等，1998，Relationship between the antifreeze activities and the chemical structures ofoligo-and poly(glutamic acid)s.J.Agric.Food.Chem.46891-895)；聚-γ-谷氨酸还可以作为矿质吸收促进剂，有助于人体对矿质元素的吸收。与酪蛋白磷酸肽(CPP)相比，因其具有优良的水溶性，吸收效果更佳；而且聚-γ-谷氨酸可以掩盖高浓度矿质元素所带来的刺激性、收敛性和粗糙感等适口性问题，尤其适用于补钙和补铁的保健品。由于聚-γ-谷氨酸具有良好的水溶性，对人无毒害，其自身无抗原性，因而在药物的输送及缓释方面的应用倍受瞩目。Sakurai研制了一种可用于包埋药物的复合聚合物，聚-γ-谷氨酸是其中主要的水溶性物质(Sakurai等，1995，Water soluble high molecularweight polymerized drug preparation，U.S.Patent，5,693,751.)。聚-γ-谷氨酸的大量游离α-羧基能够亲和抗原呈递细胞，并可吸附多种药物。以聚-γ-谷氨酸骨架为桥梁，抗原呈递细胞和特定药物结合形成共轭体，将药物输送至靶位点，可大幅度降低药物的使用量，这样不仅降低了药物的使用成本，同时降低药物对人体的毒害。该方案主要用于治疗红斑狼疮、风湿性关节炎和I型糖尿病等。聚-γ-谷氨酸还被作为药物直接用于某些疾病的治疗，如Kato等早在1984年就报道l-beta-D-arabinofuranosylcyutosine与聚-γ-谷氨酸结合后具有抗肿瘤的活性。此外，Otani等于1998年报道由明胶和聚-γ-谷氨酸组成的水凝胶与水溶性的carbodimides交联后可做为软组织的生物胶，这种物质比传统的fibrin glue更加有效(Markland等，1999.Modified polypeptides containing γ-benzyl glutamic acid asdrug delivery platforms.Int.J.Pharm.178，183-192；Otani Y等，1998，Effectof additives on gelatin and tissue adhesion of gela本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能产生聚－γ－谷氨酸的菌株，其特征在于，所述菌株为Ｘ－００３，一种枯草芽孢杆菌Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ，ＣＣＴＣＣ，ＮＯ：Ｍ２０２０４８。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈守文，喻子牛，江昊，孙明，何进，蔡皓，李林，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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