【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于微生物發酵，具體涉及一種解朊金黃桿菌增殖并發酵產生蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基及其制備方法和應用。
技術介紹
1、蛋白質谷氨酰胺酶是一種新型水解酶，能夠特異性地作用于多種蛋白質或多肽的側鏈上的谷氨酰胺殘基，使其發生脫酰胺作用，將谷氨酰胺殘基的酰胺側鏈部分轉化為羧基并釋放氨，從而提升蛋白質的溶解性、起泡性和乳化性等功能特性。蛋白質谷氨酰胺酶作用條件溫和、高效且無不良副反應，不會引起蛋白質的水解和交聯，在食品行業具有良好的發展前景。
2、解朊金黃桿菌是是生產蛋白質谷氨酰胺酶的菌株。目前解朊金黃桿菌的培養主要采用天然培養基，其中氮源為組分不夠明晰或不夠穩定的天然成分，如酵母粉或蛋白胨等，影響發酵生產的穩定性和科學研究的可重復性，也不利于細胞代謝特性的定量分析和研究。由于解朊金黃桿菌不利用無機氮源，在常規的細菌全合成培養基中生長受限，且幾乎不生產蛋白質谷氨酰胺酶。
3、因此，急需提供一種用于解朊金黃桿菌發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基。
技術實現思路
1、為了解決現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種用于解朊金黃桿菌增殖并發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基及其制備方法。
2、全合成培養基是由化學成分完全了解的物質配制而成的培養基，其重復性強，適用于在實驗室用來進行有關解朊金黃桿菌營養需求、代謝、菌種選育及遺傳分析等方面的研究工作。本專利技術提到的用于培養解朊金黃桿菌發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基的制備遵循配制培
3、無機鹽在機體中的生理功能主要是作為酶活性中心的組成部分，維持生物大分子和細胞結構的穩定性，調節并維持細胞的滲透壓平衡，控制細胞的氧化還原電位和作為某些微生物生長的能源物質等。k2hpo4和kh2po4是培養基中常用的ph緩沖劑，mgso4·7h2o和feso4·7h2o是現有用于培養解朊金黃桿菌發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的天然合成培養基中的無機鹽成分，這四種無機鹽提供了鉀、磷、硫、鎂、鐵等絕大多數元素。
4、對氮源的選擇是本專利技術主要需要克服的技術難點。解朊金黃桿菌在僅有無機氮源的培養基中不生長也不發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶，而有機氮源大多成分復雜，無法用于全合成培養基，因此只能選擇氨基酸作為全合成培養基的氮源。氨基酸種類繁多，本專利技術對氨基酸的種類與濃度進行優化，明確了用于培養解朊金黃桿菌發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基的氮源組成。
5、本專利技術提供了一種用于培養解朊金黃桿菌發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基，所述全合成培養基包括碳源、氮源和無機鹽，其具體組成及含量如下：
6、所述碳源：葡萄糖0.25-2.5g/l；
7、所述氮源：甘氨酸0.5-2g/l、脯氨酸0.5-2g/l、亮氨酸0.5-2g/l、絲氨酸0.5-2g/l、苯丙氨酸0.5-2g/l、谷氨酸0.5-2g/l、半胱氨酸0.125-1g/l、精氨酸0.125-1g/l、天冬酰胺0.5-2g/l、賴氨酸0.5-2g/l、異亮氨酸0.5-2g/l、纈氨酸0.5-2g/l、酪氨酸0.5-2g/l、谷氨酰胺0.5-2g/l；
8、所述無機鹽：k2hpo41g/l、kh2po40.5g/l、mgso4·7h2o?2.5g/l、feso4·7h2o0.05g/l。
9、優選地，所述全合成培養基包括葡萄糖0.25-9g/l、k2hpo41g/l、kh2po40.5g/l、mgso4·7h2o?2.5g/l、feso4·7h2o?0.05g/l、甘氨酸0.5g/l、脯氨酸0.5g/l、亮氨酸0.5g/l、絲氨酸1.5g/l、苯丙氨酸1.5g/l、谷氨酸1.5g/l、半胱氨酸1g/l、精氨酸1g/l、天冬酰胺1g/l、賴氨酸1g/l、異亮氨酸1g/l、纈氨酸1g/l、酪氨酸1g/l、谷氨酰胺1g/l。
10、本專利技術還提供了一種全合成培養基的制備方法，其具體步驟如下：
11、(1)碳源和無機鹽按比例加水溶解后，高壓高溫滅菌，滅菌溫度為115℃，滅菌時間為20min，得溶液a；
12、(2)氮源分別配制成25×母液，用無菌濾膜(濾膜孔徑≤0.2μm)過濾除菌，得到氮源儲備液；
13、(3)待所述步驟(1)得到的所述溶液a冷卻至25℃后，加入氮源儲備液，混勻得所述全合成培養基；
14、所述步驟(1)中，所述全合成培養基中碳源的組成和含量為：葡萄糖0.25-2.5g/l；優選地，為0.25g/l。
15、所述步驟(1)中，所述全合成培養基中無機鹽的組成和含量為：k2hpo41g/l、kh2po40.5g/l、mgso4·7h2o?2.5g/l、feso4·7h2o?0.05g/l；優選地，k2hpo41g/l、kh2po40.5g/l、mgso4·7h2o?2.5g/l、feso4·7h2o?0.05g/l。
16、所述步驟(3)中，所述全合成培養基中氮源的組成和含量為：甘氨酸0.5-2g/l、脯氨酸0.5-2g/l、亮氨酸0.5-2g/l、絲氨酸0.5-2g/l、苯丙氨酸0.5-2g/l、谷氨酸0.5-2g/l、半胱氨酸0.125-1g/l、精氨酸0.125-1g/l、天冬酰胺0.5-2g/l、賴氨酸0.5-2g/l、異亮氨酸0.5-2g/l、纈氨酸0.5-2g/l、酪氨酸0.5-2g/l、谷氨酰胺0.5-2g/l；優選地，所述全合成培養基中氮源的組成和含量為：甘氨酸0.5g/l、脯氨酸0.5g/l、亮氨酸0.5g/l、絲氨酸1.5g/l、苯丙氨酸1.5g/l、谷氨酸1.5g/l、半胱氨酸1g/l、精氨酸1g/l、天冬酰胺1g/l、賴氨酸1g/l、異亮氨酸1g/l、纈氨酸1g/l、酪氨酸1g/l、谷氨酰胺1g/l。
17、本專利技術還提供了如上所述的方法制備得到的全合成培養基。
18、本專利技術還提供了一種如上所述的全合成培養基在培養解朊金黃桿菌的應用。
19、本專利技術還提供了一種如上所述的全合成培養基中生產蛋白質谷氨酰胺酶的方法，所述方法包括：將解朊金黃桿菌chryseobacteriumproteolyticum?yf810接入全合成培養基中震蕩培養12h-24h，得到所述蛋白質谷氨酰胺酶的發酵液。該菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址為:北京市朝陽區北辰西路1號院3號，保藏時間為2015年2月6日，保藏編號為cgmccno.10532。
20、所述方法中，所述培養的溫度為26-32℃；
21、所述全合成培養基包括：葡萄糖0.25-2.5g/l、k2hpo41g/l、kh2po40.5g/l、mgso4·7h2o?2.5g/l、feso4·7h2o?0.05g/l、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于培養解朊金黃桿菌發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基，其特征在于，所述培養基包括碳源、氮源和無機鹽；其中，
2.如權利要求1所述的全合成培養基，其特征在于，所述全合成培養基包括：葡萄糖0.25-2.5g/L、K2HPO41g/L、KH2PO40.5g/L、MgSO4·7H2O?2.5g/L、FeSO4·7H2O0.05g/L、甘氨酸0.5g/L、脯氨酸0.5g/L、亮氨酸0.5g/L、絲氨酸1.5g/L、苯丙氨酸1.5g/L、谷氨酸1.5g/L、半胱氨酸1g/L、精氨酸1g/L、天冬酰胺1g/L、賴氨酸1g/L、異亮氨酸1g/L、纈氨酸1g/L、酪氨酸1g/L、谷氨酰胺1g/L。
3.一種全合成培養基的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述全合成培養基中碳源的組成和含量為：葡萄糖0.25-2.5g/L；
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述全合成培養基中氮源的組成和含量為：甘氨酸0.5-2g/L、脯氨酸0.5-2
6.如權利要求3-5之任一項所述的方法制備得到的全合成培養基。
7.如權利要求1、2、6之任一項所述的全合成培養基在培養解朊金黃桿菌中的應用。
8.一種在如權利要求1、2、6之任一項所述的全合成培養基中生產蛋白質谷氨酰胺酶的方法，其特征在于，所述方法包括：將解朊金黃桿菌Chryseobacterium?proteolyticumYF810接入全合成培養基中震蕩培養12h-24h，得到所述蛋白質谷氨酰胺酶的發酵液；
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法中，所述培養的溫度為26-32℃；和/或，
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述全合成培養基包括：葡萄糖0.25-2.5g/L、K2HPO41g/L、KH2PO40.5g/L、MgSO4·7H2O?2.5g/L、FeSO4·7H2O?0.05g/L、甘氨酸0.5g/L、脯氨酸0.5g/L、亮氨酸0.5g/L、絲氨酸1.5g/L、苯丙氨酸1.5g/L、谷氨酸1.5g/L、半胱氨酸1g/L、精氨酸1g/L、天冬酰胺1g/L、賴氨酸1g/L、異亮氨酸1g/L、纈氨酸1g/L、酪氨酸1g/L、谷氨酰胺1g/L。
...【技術特征摘要】
1.一種用于培養解朊金黃桿菌發酵生產蛋白質谷氨酰胺酶的全合成培養基，其特征在于，所述培養基包括碳源、氮源和無機鹽；其中，
2.如權利要求1所述的全合成培養基，其特征在于，所述全合成培養基包括：葡萄糖0.25-2.5g/l、k2hpo41g/l、kh2po40.5g/l、mgso4·7h2o?2.5g/l、feso4·7h2o0.05g/l、甘氨酸0.5g/l、脯氨酸0.5g/l、亮氨酸0.5g/l、絲氨酸1.5g/l、苯丙氨酸1.5g/l、谷氨酸1.5g/l、半胱氨酸1g/l、精氨酸1g/l、天冬酰胺1g/l、賴氨酸1g/l、異亮氨酸1g/l、纈氨酸1g/l、酪氨酸1g/l、谷氨酰胺1g/l。
3.一種全合成培養基的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述全合成培養基中碳源的組成和含量為：葡萄糖0.25-2.5g/l；
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述全合成培養基中氮源的組成和含量為：甘氨酸0.5-2g/l、脯氨酸0.5-2g/l、亮氨酸0.5-2g/l、絲氨酸0.5-2g/l、苯丙氨酸0.5-2g/l、谷氨酸0.5-2g/l、半胱氨酸0.125-1g/l、精氨酸0.125-1g/l、天冬酰胺0.5-2g...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高紅亮，顧思逸，劉蒙蒙，常忠義，蔣德明，
申請(專利權)人：華東師范大學，
類型：發明
國別省市：
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