用于atp合成的釀酒酵母菌及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠用于ATP合成的釀酒酵母菌及其應用。本發(fā)明的釀酒酵母菌能夠高效的合成ATP，解決了ATP合成成本高的問題，具有廣泛的工業(yè)應用價值。
【專利說明】用于ATP合成的釀酒酵母菌及其應用
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于微生物領域，具體而言，涉及一種用于ATP合成的釀酒酵母菌及其應用。
【背景技術(shù)】
[0002]ATP合成方法主要分為化學合成法、酶催化法以及微生物發(fā)酵體系:
[0003]化學合成法
[0004]—般是以帶磷酸基團的化合物作為磷酸基給體，在催化劑的催化下磷酸給體的磷酸基團被選擇性地活化后轉(zhuǎn)移到反應底物AMP或ADP上生成ATP，反應專一性強，產(chǎn)物易分離，但磷酸化試劑盒催化劑比較昂貴，轉(zhuǎn)化率相對較低，并且產(chǎn)物活性不太穩(wěn)定，故此阻礙該方法在ATP工業(yè)化生產(chǎn)中的應用。
[0005]生物合成法
[0006]酶催化法
[0007]酶催化合成ATP基本反應過程是磷酸基供體在磷酸化激酶的催化下，將磷酸基轉(zhuǎn)移給AMP或ADP，生成ATP，該方法是ATP合成研究中的熱點之一，目前，由于酶的價格昂貴，仍未在工業(yè)上得到廣泛應用。
[0008]光合磷酸化合成法
[0009]該方法是在提供光照的條件下，利用光合細菌中分離的載色體或從植物組織中分離的葉綠體，以及具有光自養(yǎng)能力的`藻類細胞，將底物AMP或ADP和無機磷酸反應生成ATP。該方法具有原料來源豐富，成本低廉等特點，也是目前研究的熱點之一。
[0010]氧化磷酸化合成法
[0011]該方法是利用真核細胞的線粒體，在呼吸作用提供的能量下將底物AMP或ADP磷酸和無機磷酸反應合成ATP。但由于真核細胞的線粒體分離困難，并且穩(wěn)定性差等難題限制其在工業(yè)化中的應用。
[0012]利用微生物酶系發(fā)酵合成法
[0013]該方法是直接利用微生物細胞作為酶源轉(zhuǎn)化合成ATP，與單一的酶催化不同，具有轉(zhuǎn)化成本低，轉(zhuǎn)化效果好等特點，在工業(yè)中應用比較廣闊。
[0014]1、產(chǎn)氨短桿菌
[0015]喬賓福等人利用產(chǎn)氨短桿菌向培養(yǎng)基中添加腺嘌呤合成ATP，發(fā)酵液中ATP濃度達2g/L(3.94mmol/L)，存在的問題是底物濃度低，產(chǎn)物不易分離，總收率低等。
[0016]2、面包酵母
[0017]廖鮮艷等人對面包酵母合成ATP的影響因素的研究中，以AMP為底物合成ATP，產(chǎn)物濃度最高達9.02mmol/Lo厲倉等人利用面包酵母細胞酶系作為酶源，以AMP為底物轉(zhuǎn)化合成ATP，反應液產(chǎn)物濃度達到lOmmol/L。
[0018]3、啤酒酵母
[0019]朱家榮等人利用固定化啤酒酵母為酶源，以腺嘌呤為底物轉(zhuǎn)化合成ATP，其目的產(chǎn)物 ATP 最高達 2.46g/L (4.85mmol/L)
[0020] 黎立奇等人利用啤酒酵母細胞為酶源，以腺苷為底物轉(zhuǎn)化合成ATP，產(chǎn)物最終濃度達到68.lmmol/L以上。
[0021]綜合以上【背景技術(shù)】來看，如何獲得高效的微生物來合成ATP仍然是本領域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]本發(fā)明的目的是提供一種能夠用于ATP合成的釀酒酵母菌及其應用。
[0023]本發(fā)明的釀酒酵母菌為保藏編號CGMCC N0.7397的釀酒酵母菌，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，或者是與CGMCC N0.7397的釀酒酵母菌具有95%以上親緣性的釀酒酵母菌。
[0024]本發(fā)明另一方面還涉及上述釀酒酵母菌在合成ATP中的應用。
[0025]本發(fā)明的釀酒酵母菌能夠高效的合成ATP，解決了 ATP合成成本高的問題，具有廣泛的工業(yè)應用價值。
[0026]微生物信息
[0027]本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式以及【具體實施方式】中所使用的釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)已經(jīng)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號CGMCC N0.7397，保藏地址為:北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所，保藏日期為2013年4月I日。
[0028]酵母菌株CGMCC N0.7397采用下述流程進行選育:
[0029]土壤樣品一一富集培養(yǎng)一一麥芽汁瓊脂平板初選一一液體發(fā)酵復篩一一麥汁瓊脂平板分離純化一一產(chǎn)酶發(fā)酵培養(yǎng)一一腺苷轉(zhuǎn)化試驗一一中試試驗。
[0030]在顯微鏡下觀察，該菌體細胞呈球形，端生芽殖，在固體培養(yǎng)基上，該菌菌落為乳白色，表面平滑，邊緣整齊，經(jīng)中國科學院微生物研究所鑒定為釀酒酵母。利用該菌株能夠以腺苷為起始原料合成腺苷三磷酸。
[0031]本發(fā)明菌株ATP合成能力測試
[0032](I)測定條件按照高效液相色譜法(中國藥典2010版)檢測:
[0033]①色譜柱條件:C18反向柱，250mm*4mm
[0034]②色譜條件與系統(tǒng)實用性試驗:用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以0.2mol/L磷酸鹽緩沖液(取磷酸氫二鈉35.8g，磷酸二氫鉀13.6g，加水900mL溶解，用lmol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0，加入四丁基溴化銨1.61g，加水至1000mL,搖勻)-甲醇(95: 5)為流動相；柱溫35°C，流速為lmL/min，檢測波長為259nm，理論塔板數(shù)按三磷酸腺苷峰計算不低于1500,出峰次序依次為一磷酸腺苷鈉,二磷酸腺苷二鈉和三磷酸腺苷二鈉,各色譜峰的分離度應符合要求。
[0035](2)測定方法
[0036]總核苷酸:取本品適量，精密稱定，加0.lmol/L磷酸鹽緩沖液(取磷酸二氫鈉35.8g,加水至1000mL,無水磷酸二氫鉀13.6g,加水至1000mL,兩液互調(diào)pH值至7.0)使溶解并定量稀釋制成每mL中含20ug的溶液，照紫外-可見分光光度法(附錄IVA)測定，在I 0/
259nm的波長處測定吸光度，按C10H14N5Na2013P3的吸收系數(shù)(Elcm )為279計算；
[0037]三磷酸腺苷二鈉的重量比:按照高效液相色譜法(附錄VD)測定，取本品適量，精密稱定，加流動相溶解并定量稀釋制成每ImL中含0.4mg的溶液，取IOul注入液相色譜儀，記錄色譜圖，按下式計算三磷酸腺苷二鈉(TATP)在總核苷酸中的重量比。
[0038]
【權(quán)利要求】
1.釀酒酵母菌，其為保藏編號CGMCCN0.7397的釀酒酵母菌，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，或者是與CGMCC N0.7397的釀酒酵母菌具有95%以上親緣性的釀酒酵母菌。
2.權(quán)利要求1所述的釀酒酵母`菌在合成ATP中的應用。
【文檔編號】C12R1/865GK103614308SQ201310357563
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】楊西寧, 渠桂榮, 邢善濤, 郭海明, 楊清華, 王秀強, 夏然, 王東超 申請人:新鄉(xiāng)拓新生化股份有限公司