一株谷氨酸棒杆菌及其在生产L-谷氨酸中的应用的制作方法

本发明涉及生物制造领域，尤其涉及一株谷氨酸棒杆菌及其在生产l-谷氨酸中的应用。

背景技术：

1、l-谷氨酸一般是以l-谷氨酸·单钠的形式摄入体内的，l-谷氨酸·单钠，俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用，广泛应用烹饪调味、改善和加强食品的自然风味、食品加工等领域。在胃中胃酸将l-谷氨酸·单钠再次转化为l-谷氨酸，l-谷氨酸被吸收后参与蛋白质的构成，参与人体大多数重要的代谢，拥有非常高的营养价值。l-谷氨酸在氨基的脱离、转运，还有羧基的脱落等反应中起着相当重要的作用，l-谷氨酸还大量存在于脑部的血液中，对大脑皮质和中枢神经非常重要。l-谷氨酸参与构成蛋白质，是人体和动物的重要营养物质，具有特殊的生理作用，在食品、医药、工业、农业等方面都有广泛应用。

2、l-谷氨酸的生产方法目前主要采用微生物发酵法生产。微生物发酵法生产l-谷氨酸，具有更低的生产成本、更加绿色环保、更易于大规模生产等显著的优越性。近些年，为了进一步提高谷氨酸生产能力，提升企业的市场竞争力，我国在优良菌株选育、开发生产谷氨酸的新原料、研究发酵新工艺等方面都做了很多努力，同时也取得了非常显著的效果，但仍存在很多问题，如菌种不稳定、培养基成分波动引起发酵波动、原料转化率低、发酵杂酸多影响产品提取纯度等。在谷氨酸提纯过程中，l-谷氨酰胺与谷氨酸的化学结构最为相似，更容易在谷氨酸结晶过程中进入晶体或吸附在晶面上，影响谷氨酸的结晶过程，使谷氨酸结晶过程中出现颗粒幼小，转晶前就出现大量β晶形，结晶形状散乱，晶形不均匀界面模糊等问题。

技术实现思路

1、本发明提出了一种谷氨酸棒杆菌及其在发酵生产l-谷氨酸中的应用。

2、本发明的目的之一，是提供一种谷氨酸棒杆菌，其分类命名为谷氨酸棒杆菌（ corynebacterium glutamicum）cglzh1008，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（cgmcc），保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为cgmcc no.25471。

3、本发明的目的之二，是提供一种谷氨酸棒杆菌的应用，采用谷氨酸棒杆菌（ corynebacterium glutamicum）cglzh1003生产l-谷氨酸。

4、所述生产l-谷氨酸的方法包括：

5、（1）菌种斜面活化：将冷冻保藏的谷氨酸棒杆菌（ corynebacterium glutamicum）cglzh1008甘油管恢复至室温，在无菌超净台上划线至斜面培养基上进行活化培养，培养温度32℃；

6、（2）菌种扩大培养：将菌种接种于液体种子培养基中扩大培养，培养温度32~35℃；

7、（3）发酵培养：将扩大培养后的种子液移种至发酵培养基中发酵培养；

8、（4）提取纯化：对发酵液进行提取纯化工艺得到l-谷氨酸产品。

9、进一步地，每升斜面培养基包含葡萄糖5~10g、酵母粉5~10g、蛋白胨10~20g、磷酸二氢钾1~5g、琼脂粉15~30g。

10、进一步地，每升液体种子培养基包含葡萄糖5~50g、酵母粉5~20g、硫酸铵5~10 g、磷酸二氢钾2~5g、硫酸镁0.05~1g、氯化钾0.05~1g、消泡剂0.1~5g。

11、进一步地，每升发酵培养基包含葡萄糖5~60g、多肽粉5~20g、玉米浆干粉1~30g、硫酸铵1~10g、磷酸1~10g、硫酸镁0.05~5g、氯化钾0.1~10g、消泡剂0.1~5g。

12、进一步地，发酵培养条件为：温度32~35℃、ph值6.5~7.5、溶氧10~30%、罐压0.02~0.10mpa、发酵过程中残糖含量控制在0.5~2%；发酵培养至中期提高发酵温度至36~40℃。

13、进一步地，发酵液提取纯化的具体步骤为：将l-谷氨酸发酵液进行蒸发浓缩，然后进行连续等电结晶，然后进行离心分离，分离得到麸酸晶体，将麸酸晶体进行转晶，真空抽滤得到l-谷氨酸晶体。

14、本发明的有益效果是：

15、本发明通过将谷氨酸棒杆菌atcc 13032变种进行多种诱变育种技术复合诱变处理，并进行高通量定向筛选，筛选得到本申请中已保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏编号为cgmcc no.25471的谷氨酸棒杆菌cglzh1008。该菌株具有独特的生理和生化特性，可在科研、工业等领域进行研究和应用。本发明中的谷氨酸棒杆菌cglzh1008，具有较好的菌种稳定性，采用该菌种发酵生产l-谷氨酸，发酵结束产酸有了显著提高，同时谷氨酸发酵液中的l-谷氨酰胺杂质大幅降低，彻底克服了谷氨酸结晶过程中出现颗粒幼小，转晶前就出现大量β晶形，结晶形状散乱，晶形不均匀界面模糊等问题。该菌种培养条件粗放，工艺操作简单，具有较好的工业化应用前景。

技术特征：

1.一种谷氨酸棒杆菌，其特征在于，所述谷氨酸棒杆菌为谷氨酸棒杆菌（corynebacterium glutamicum）cglzh1008，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（cgmcc），保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2022年8月1日，菌种保藏编号为cgmcc no. 25471。

2.根据权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于，采用谷氨酸棒杆菌（corynebacterium glutamicum）cglzh1008生产l-谷氨酸。

3.根据权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于，生产方法包括：

4.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于，每升斜面培养基包含葡萄糖5~10g、酵母粉5~10g、蛋白胨10~20g、磷酸二氢钾1~5g、琼脂粉15~30g。

5.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于，每升液体种子培养基包含葡萄糖5~50g、酵母粉5~20g/l、硫酸铵5~10 g、磷酸二氢钾2~5g、硫酸镁0.05~1g、氯化钾0.05~1g、消泡剂0.1~5g。

6.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于，每升发酵培养基包含葡萄糖5~60g、多肽粉5~20g/l、玉米浆干粉1~30g、硫酸铵1~10 g、磷酸1~10g、硫酸镁0.05~5g、氯化钾0.1~10g、消泡剂0.1~5g。

7.根据权利要求3所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于，发酵培养条件为：温度32~35℃、ph值6.5~7.5、溶氧10~30%、罐压0.02~0.10mpa、发酵过程中残糖含量控制在0.5~2%；发酵培养至中期提高发酵温度至36~40℃。

8.根据权利要求3-7任一项所述的谷氨酸棒杆菌的应用，其特征在于，提取纯化的具体步骤为：将l-谷氨酸发酵液进行蒸发浓缩，然后进行连续等电结晶，然后进行离心分离，分离得到麸酸晶体，将麸酸晶体进行转晶，真空抽滤得到l-谷氨酸晶体。

技术总结
本发明公开了一株谷氨酸棒杆菌及其在生产L‑谷氨酸中的应用，谷氨酸棒杆菌为谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）cglzh1008，菌种保藏编号为CGMCC No.25471。本发明中的谷氨酸棒杆菌cglzh1008，具有较好的菌种稳定性，采用该菌种发酵生产L‑谷氨酸，产酸有了显著提高，同时谷氨酸发酵液中的L‑谷氨酰胺杂质大幅降低，彻底克服了谷氨酸结晶过程中出现颗粒幼小，转晶前就出现大量β晶形，结晶形状散乱，晶形不均匀界面模糊等问题。

技术研发人员：张天惕,周旭波,唐海静,倪军,马淑芳,高建国
受保护的技术使用者：欧铭庄生物科技（天津）有限公司滨海新区分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15