本发明涉及微生物,特别涉及一种酿酒酵母菌株在生产α-酮戊二酸及其他有机酸中的应用。
背景技术:
1、有机酸是一类广泛存在于自然界中的有机化合物,具有一个或多个羧基(-cooh)。常见的有机酸包括醋酸、柠檬酸、草酸、乳酸等。它们在食品、医药、化工等领域有着广泛的应用。例如,柠檬酸常被用作食品添加剂和防腐剂,乳酸在乳制品中广泛存在,并且用于生产生物可降解塑料。如α-酮戊二酸参与生物体内三羧酸循环,是其中间代谢产物;参与氨基酸、维生素和有机酸的合成及能量代谢;是链接碳代谢、氮代谢的重要中间物质,具有广泛的应用前景。
2、传统上,有机酸通常通过化学合成法制备。该方法通常需要高温高压反应条件,并使用大量化学试剂,生产过程中可能产生有害副产物,对环境造成污染。近年来,随着生物技术的发展,越来越多的有机酸通过微生物发酵法制备。这种方法利用微生物的代谢活动,将有机物转化为有机酸,具有生产条件温和、绿色环保的优点。然而尽管生物合成法环保,但其产量和生产效率通常较低,发酵产物单一,仅能生产部分有机酸,难以满足工业化大规模生产的需求。此外,生物合成过程中的发酵培养基、菌种维护和培养条件控制等方面成本较高。
技术实现思路
1、尽管有机酸在各个领域有着广泛的应用,但现有的生产技术还存在着一些亟待解决的问题,包括生物发酵成本高、生物合成效率低。针对现有技术中的缺陷,本发明提出了一种酿酒酵母菌株在生产α-酮戊二酸及其他有机酸中的应用。
2、本发明提供了一种酿酒酵母菌株在生产有机酸中的应用,所述酿酒酵母菌株为酿酒酵母ryfa-62,保藏编号为cgmcc no.28439。
3、本发明采用了传统的ems诱变法,对酿酒酵母菌株进行诱变筛选,以菌株发酵液组分中复合酸的构成为筛选标准,优先选取其中丙酮酸、α-酮戊二酸含量明显优于ems出发菌株的诱变株系。
4、本申请中使用的酿酒酵母ryfa-62菌株已于2023年9月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称cgmcc;地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,邮编100101)。保藏号为cgmccno.28439。菌株名称为ryfa-62,分类命名为saccharomyescerevisiae。
5、进一步的,所述有机酸为α-酮戊二酸、丙酮酸、富马酸、琥珀酸、草酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸中的任意一种或多种。
6、本发明还提供含有所述的酿酒酵母ryfa-62的发酵液在生产有机酸中的应用。
7、本发明还提供含有所述的酿酒酵母ryfa-62的发酵液在食品、医药或化工领域中的应用。
8、本发明还提供一种利用菌株发酵生产有机酸的方法,将所述的酿酒酵母ryfa-62接种于液体培养基,于22~33℃下培养。
9、进一步的,所述酿酒酵母ryfa-62的接种量为1~5m/v%。
10、进一步的,所述培养时间为7天~21天。
11、进一步的,所述液体培养基中包括1~5w/v%酵母、5~20w/v%蛋白胨、5~15w/v%碳源。
12、进一步的,所述碳源为葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖中的任意一种或多种。
13、进一步的,所述培养方式为静置培养或摇床培养。
14、综上,与现有技术相比,本发明达到了以下技术效果:
15、1、本发明的酿酒酵母ryfa-62通过发酵可生产多种有机酸,包括α-酮戊二酸、丙酮酸、富马酸、琥珀酸、草酸、苹果酸、乳酸和柠檬酸,有机酸产量高,其中丙酮酸含量约40.27~130.40mg/l、α-酮戊二酸含量约15.11~104.80mg/l。
16、2、本发明通过发酵法大规模生产复合有机酸,可广泛应用于食品工业、医药和化工等方面,具有成本低、环保等优点。
1.一种酿酒酵母菌株在生产有机酸中的应用,其特征在于,所述酿酒酵母菌株为酿酒酵母ryfa-62,保藏编号为cgmcc no.28439。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述有机酸为α-酮戊二酸、丙酮酸、富马酸、琥珀酸、草酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸中的任意一种或多种。
3.含有权利要求1中所述的酿酒酵母ryfa-62的发酵液在生产有机酸中的应用。
4.含有权利要求1中所述的酿酒酵母ryfa-62的发酵液在食品、医药或化工领域中的应用。
5.一种利用菌株发酵生产有机酸的方法,其特征在于,将权利要求1中所述的酿酒酵母ryfa-62接种于液体培养基,于22~33℃下培养。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述酿酒酵母ryfa-62的接种量为1~5m/v%。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述培养时间为7天~21天。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述液体培养基中包括1~5w/v%酵母、5~20w/v%蛋白胨、5~15w/v%碳源。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述碳源为葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖中的任意一种或多种。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述培养方式为静置培养或摇床培养。