一株高产蛋白的白地霉菌株及其应用

本发明涉及生物发酵。更具体地说，本发明涉及一株高产蛋白的白地霉菌株及其应用。

背景技术：

1、传统蛋白质生产的来源依赖于氮基肥料，但其蛋白质作物对肥料氮的吸收量很低，并且在植物蛋白升级为动物蛋白的过程中，固有的养分损失是不可避免的。因此，依靠植物和动物生产来满足对蛋白质日益增长的需求是不可持续的。目前在微生物中发现了一种替代和可持续的蛋白质来源，其生产过程主要是通过多种类型的微生物进行发酵，包括细菌，酵母，霉菌和藻类，这些微生物统称为单细胞蛋白(scp)或微生物蛋白(mp)。与动植物蛋白相比，mp是优质蛋白质的重要来源，其具有蛋白质含量高、生产效率高、占地面积小、生产速度快等优点，同时它的生产也与气候条件，土地和水资源要求无关。

2、白地霉是一种二态酵母，以酵母和菌丝形式存在，其在乳制品工业中的发酵剂而闻名。已知白地霉已被广泛用作成熟奶酪成熟过程的发酵剂，以及麦芽和酿造过程，以减少真菌污染并提高产品质量。此外，白地霉在发酵过程中会产生各种酶，如纤维素酶、α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶等，该菌株被认为是有希望的工业管理候选菌种。白地霉除发酵产物具有很高价值外，其菌体本身具有蛋白质含量高，富含多种氨基酸的特点。同时它可以将有机废水废物中的残糖、有机酸、蛋白质、脂肪酸等转化为动物可以吸收利用的单细胞蛋白质。此外，欧洲食品和饲料文化协会(european food and feedcultures association，effca)和国际乳品联合会(international dairy federation，idf)将白地霉列为在发酵食品中具有公认安全给药历史的微生物之一。

3、因此，白地霉具有部分或全部替代人类饮食中动植物源性蛋白质的潜力，此外，蛋白质产量会受碳源、氮源等培养基组成和温度、接种率等培养条件的影响，因此通过科学合理优化发酵条件，在降低成本的同时提高菌体产量非常重要。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一株白地霉菌株，所述白地霉菌株为白地霉菌株ibb69，其分类命名为：白地霉(geotrichum candidum)，白地霉(geotrichumcandidum)ibb69被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)，保藏号为：cgmcc no.41230，保藏时间为：2024年5月22日，保藏单位地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

3、本发明还公开一种所述的白地霉菌株在生产单细胞蛋白中的应用。

4、优选的是，所述的应用，其包括如下步骤：

5、s1、将所述白地霉菌株接种于装有液体发酵培养基的5l发酵罐中进行发酵培养；

6、s2、发酵完成后，离心或抽滤将菌体与发酵液分离，收集菌体；

7、s3、用去离子水洗涤菌体三次，将洗涤后的菌体干燥至恒重，即得单细胞蛋白。

8、优选的是，所述的应用，所述发酵培养基的氮源为无机氮源或有机氮源。

9、优选的是，所述的应用，所述发酵培养基的氮源为尿素或蛋白胨。

10、优选的是，所述的应用，所述发酵培养基包括：

11、

12、优选的是，所述的应用，发酵培养条件为：ph为6，温度为28℃，发酵培养基中所述白地霉菌株的接种量为1％，发酵时间为48h。

13、优选的是，所述的应用，发酵过程中，利用体积分数为50％的氨水调节发酵液ph维持于6。

14、优选的是，所述的应用，发酵培养前12h，通入0.5vvm的空气，并调节搅拌转速值100r/min；发酵培养12h后，通入1.5vvm的空气，调节搅拌转速至300r/min。

15、优选的是，所述的应用，步骤s3中，洗涤后的菌体置于85℃的电热恒温干燥箱内干燥至恒重。

16、本发明至少包括以下有益效果：

17、本发明从大麦水中分离得到一株白地霉菌株ibb69，其可应用于单细胞蛋白的发酵培养，该菌株在发酵培养中，采用廉价易得的葡萄糖和尿素作为培养基的碳源和氮源，发酵完成后通过简单的分离、洗涤、干燥，即可获得蛋白含量高、氨基酸种类齐全的单细胞蛋白，发酵得到单细胞蛋白菌丝体的生物量为14g/l，胞内蛋白产量为6.22g/l，胞外蛋白产量为2.3g/l，总蛋白质含率为60.8％(蛋白产量/菌体生物量)；综上可知本发明分离得到的白地霉菌株ibb69可应用于高产蛋白的发酵培养，具有发酵工艺过程简单、成本较低，可达到了降低发酵生产成本的同时提高了菌丝体产量、质量的多重效果的优点，为微生物发酵生产蛋白的产业化发展和应用奠定了基础。

18、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一株白地霉菌株，其特征在于，所述白地霉菌株为白地霉菌株ibb69，其分类命名为：白地霉(geotrichum candidum)，白地霉(geotrichum candidum)ibb69被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)，保藏号为：cgmccno.41230，保藏时间为：2024年5月22日，保藏单位地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

2.如权利要求1所述的白地霉菌株在生产单细胞蛋白中的应用。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述发酵培养基的氮源为无机氮源或有机氮源。

5.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述发酵培养基的氮源为尿素或蛋白胨。

6.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述发酵培养基包括：

7.如权利要求3所述的应用，其特征在于，发酵培养条件为：ph为6，温度为28℃，发酵培养基中所述白地霉菌株的接种量为1％，发酵时间为48h。

8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，发酵过程中，利用体积分数为50％的氨水调节发酵液ph维持于6。

9.如权利要求5所述的应用，其特征在于，发酵培养前12h，通入0.5vvm的空气，并调节搅拌转速值100r/min；发酵培养12h后，通入1.5vvm的空气，调节搅拌转速至300r/min。

10.如权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤s3中，洗涤后的菌体置于85℃的电热恒温干燥箱内干燥至恒重。

技术总结
本发明公开了一株高产蛋白的白地霉菌株及其应用。该菌株保藏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.41230。本发明从大麦水中分离得到白地霉菌株IBB69，其可用于发酵生产单细胞蛋白，该菌株在发酵培养中，采用廉价易得的葡萄糖和尿素作为培养基的碳源和氮源，发酵完成后通过简单的分离、洗涤、干燥，即可获得总蛋白产率高达60.8％(蛋白产量/菌体生物量)、富含18种氨基酸的单细胞蛋白，发酵工艺过程简单、成本较低，达到了降低发酵生产成本的同时提高了菌丝体产量、质量的多重效果，为微生物发酵生产蛋白的产业化发展和应用奠定了基础。

技术研发人员：李德茂,卢萌佳,王钦宏,齐显妮,陈吴西,马龙雪
受保护的技术使用者：中国科学院天津工业生物技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/10/24