一株产柠檬酸的栖热菌及其应用

本发明属于生物工程，具体涉及一株产柠檬酸的栖热菌及其应用。

背景技术：

1、内蒙古奶酪是我国传统奶酪，其制作方式与西方奶酪不同。内蒙古奶酪制作工艺需要用较高的温度（75~85℃）替代凝乳酶的酶促反应，促进牛奶中酪蛋白的变性和凝固。但是在加热过程可能会导致牛奶中乳酸菌菌群的灭活。考虑到内蒙古奶酪后熟期较短的制作特点，其较西方奶酪普遍存在乳酸菌发酵不足所导致的乳糖降解不彻底的问题，不适于乳糖不耐受人群食用。因此，寻找可以在内蒙古奶酪加热过程中高温代谢乳糖，并可以产生后熟期发酵剂乳酸菌发酵所必须代谢底物（如柠檬酸）的嗜热微生物资源具有重要的应用价值。栖热菌属（ thermus）可以在高温条件下（60-80℃）进行生长代谢，尚未见有将栖热菌属应用水解乳糖及内蒙古奶酪制作中的相关报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了解决上述技术问题之一，本发明提供一株产柠檬酸的栖热菌及其应用。其可以在60-80℃的高温条件下水解牛乳中乳糖并产生柠檬酸。

2、为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明从奶酪中高温筛选得到一株产柠檬酸的栖热菌，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为gdmcc no：62785，保藏日期为2022年9月14日。保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。基于16s rrna系统发育分析、基因组测序、生理生化和表型特征等差异，可以确定菌株为 thermus属的新物种，命名为 thermus thermophilus k1。

4、本发明公开的栖热菌 thermus thermophilus k1的16s rrna基因序列长度为1387bp，其核苷酸序列如seq_3所示。

5、本发明公开的栖热菌 thermus thermophilus k1为革兰氏阴性，其固体培养基上的菌落呈浅黄色、圆形、边缘透明不整齐。

6、在某一具体实施方案中，本发明所提供的 栖热菌thermus thermophilus k1的可生长温度范围为60~80℃，具有很好的耐热性能；可生长ph范围为6.0~8.5。

7、本发明还提供了上述栖热菌 thermus thermophilus k1作为发酵剂在食品中的应用。所述的发酵剂中含有乳酸菌，所述的食品为乳制品。

8、所述的栖热菌 thermus thermophilus k1能够在60~80℃环境中水解乳制品中的乳糖。

9、进一步，本发明还提供了上述的栖热菌作为发酵剂在奶酪生产工艺中的应用。所述的栖热菌在60~80℃的高温环境中水解奶中的乳糖，生产柠檬酸。

10、所述的奶酪为内蒙古奶酪，进一步地，所述的奶酪为低乳糖奶酪。

11、本发明还提供了上述栖热菌 thermus thermophilus k1在生产柠檬酸中的应用。

12、本发明还提供了一种采用栖热菌 thermus thermophilus k1生产柠檬酸的方法，所述的方法包括：

13、（1）采用的发酵菌种为上述的栖热菌 thermus thermophilus k1；

14、（2）当od600达到0.6后，将菌液接种至牛奶中，接种量为10~30%，于60~80℃发酵24小时以上。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明发现了一株可在高温下水解乳酸产柠檬酸的栖热菌，命名为 thermus  thermophilus k1。该菌株是一种好氧嗜热细菌，能够在温度60~80℃、ph 6.0~8.5范围内生长，最适生长温度为75℃，具有良好的耐热性。经验证， thermus thermophilus k1在高温条件下可水解牛奶中乳糖，并产生柠檬酸和乳酸。由于柠檬酸可作为奶酪后熟期发酵剂微生物的代谢底物，因此该菌株可作为奶酪生产过程中的发酵剂，应用在内蒙古奶酪制作过程中，弥补了其制作工艺中由于温度条件高所导致的乳酸菌发酵剂缺失或不足问题，有助于低乳糖或无乳糖奶酪的生产。另外，本发明所提供的菌株具有优异的柠檬酸产量，为丰富柠檬酸生产来源提供了新的思路。

技术特征：

1.一株产柠檬酸的栖热菌，其特征在于，所述的嗜盐古菌为thermus属的新物种，名称为thermus thermophilus k1，保藏在广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为gdmccno：62785，保藏日期为2022年9月14日。

2.根据权利要求1所述的栖热菌，其特征在于，所述栖热菌的16s rrna基因序列长度为1387bp，其核苷酸序列如seq_3所示。

3.根据权利要求1所述的栖热菌，其特征在于，所述栖热菌的可生长温度范围为60~80℃，可生长ph范围为6.0~8.5。

4.权利要求1所述的栖热菌作为发酵剂在食品中的应用。

5.权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的发酵剂中含有乳酸菌，所述的食品为乳制品。

6.权利要求1所述的栖热菌作为发酵剂在奶酪生产工艺中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的栖热菌在60~80℃环境中水解奶中的乳糖，生产柠檬酸。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的奶酪为内蒙古奶酪。

9.权利要求1所述的栖热菌在生产柠檬酸中的应用。

10.一种采用栖热菌生产柠檬酸的方法，其特征在于，所述的方法包括：

技术总结
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一株产柠檬酸的栖热菌及其应用。本发明提供了一株可在高温下水解乳酸产柠檬酸的栖热菌，命名为Thermus thermophilus K1。该菌株是一种好氧嗜热细菌，适宜温度60~80℃、pH 6.0~8.5范围内生长，具有良好的耐热性。经验证，其在高温条件下，可水解牛奶中乳糖，并产生柠檬酸和乳酸。应用在内蒙古奶酪制作过程中，弥补了其制作工艺中由于温度条件高所导致的乳酸菌发酵剂缺失或不足问题，有助于低乳糖或无乳糖奶酪的生产。另外，本发明所提供的菌株具有优异的柠檬酸产量，为丰富柠檬酸生产来源提供了新的思路。

技术研发人员：胡信玉,朱琳,肖香,魏巍
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13