瓊氏不動桿菌zjutfet-1及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種(R)-氯丁酸的制備方法,特別涉及一株瓊氏不動桿菌 (Acinetobacter junii)及其在制備(R)-氯丁酸中的應用。 (二)
【背景技術】
[0002] 現有技術中制作2-氯丁酸傳統工藝比較多,通常用磷及磷的氯化物作為催化劑, 如以正丁酸為原料,五氯化磷為催化劑,通氯氣進行氯化反應。常壓,溫度控制150-200°C, 反應時間20-50h。反應完畢后,粗料精餾。該反應雖然轉化率較好(97%-99%),但副產 物3-氯丁酸較多(5% -10% ),反應時間較長,溫度較高,且催化劑無法回收再利用,成固 廢。
[0003]目前為止,生物拆分獲得2-氯丁酸的方法還沒有被應用。 (三)
【發明內容】
[0004] 本發明目的是提供一種具有較好立體選擇性的菌株一瓊氏不動桿菌 (Acinetobacter junii) z jutfet-Ι及其在拆分2-氯丁酸甲酯中的應用。
[0005] 本發明采用的技術方案是:
[0006] 本發明提供一株新菌株一瓊氏不動桿菌(Acinetobacter junii) zjutfet-1, 保藏于中國典型培養物保藏中心,保藏日期為2015年9月6日,保藏編號:CCTCC NO. M 2015511,保藏地址為中國武漢武漢大學,郵編430072。
[0007] 本發明還提供一種所述瓊氏不動桿菌z jutfet-Ι在拆分2-氯丁酸甲酯制備 (R)-2-氯丁酸中的應用,具體所述的應用是以瓊氏不動桿菌zjutfet-Ι經發酵培養獲得的 濕菌體為催化劑,以2-氯丁酸甲酯為底物,以pH = 7磷酸緩沖液為反應介質,在25-37Γ、 IOO-ISOrpm條件下進行催化反應,反應完全后,獲得含(S)-2-氯丁酸和(R)-2-氯丁酸的混 合液,將混合液分離純化,獲得(R)-2-氯丁酸。
[0008] 進一步,所述催化劑用量以濕菌體重量計為10~80g/L緩沖液(優選20~80g/ L,最優選20g/L),所述底物體積終濃度占緩沖液體積的0. 1-4. 0% (優選1. 0% )。
[0009] 進一步,本發明所述濕菌體的制備方法為:
[0010] (1)將瓊氏不動桿菌zjutfet-Ι接種至斜面培養基,在30°C培養ld,獲得斜面菌 落;所用斜面培養基終濃度組成為:蛋白胨l〇g/L,酵母提取物5g/L,NaCl 10g/L,瓊脂17g/ L,溶劑為蒸餾水,pH值為7. 0 ;
[0011] (2)將斜面菌落接種于種子培養基,在30°C培養16h,獲得種子液;所述種子培 養基終濃度組成為:蛋白胨l〇g/L,酵母提取物5g/L,NaCl 10g/L,溶劑為蒸餾水,pH值為 7. 0 ;
[0012] (3)將種子液以體積濃度0. 2%接種量接種于發酵培養基,在30°C、180rpm的條件 下培養48h,將發酵液離心,棄上清液,獲得濕菌體;發酵培養基終濃度組成:蛋白胨10g/L、 蔗糖 5g/L、K2HPO4 10g/L、MgSO4 0. 5g/L,溶劑為蒸餾水,pH 值為 7. 0。
[0013] 進一步,所述混合液分離純化的方法:反應結束后,用HCl調節混合液pH值至 1-2,加入等體積的乙酸乙酯進行萃取,SOOOrpm離心3min,分層,得到有機相,取上層即獲 得(R)-氯丁酸。
[0014] 與現有技術相比,本發明的有益效果主要體現在:
[0015] 本發明提供一株新菌株一瓊氏不動桿菌z jutf et-Ι,該菌株對2-氯丁酸甲酯催化 2h,eep達到了 95%,底物轉化率達到了 21. 5%。 (四)
【附圖說明】
[0016] 圖1為橄欖油作為唯一碳源菌株篩選,羅丹明B作為顯色劑的熒光照片。
[0017] 圖2為橄欖油作為唯一碳源菌株篩選,溴甲酚紫作為顯色劑的熒光照片。
[0018] 圖3為瓊式不動桿菌zjutfet-Ι經過革蘭氏染色后的菌落形態。
[0019] 圖4為瓊式不動桿菌zjutfet-Ι系統發育樹。 (五)
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述,但本發明的保護范圍并不僅限于 此:
[0021] 下述實施例中所述實驗方法,如無特殊說明,均為常規方法;所述試劑和生物材 料,如無特殊說明,均可從商業途徑獲得。
[0022] 實施例1 :菌株篩選
[0023] 1、瓊氏不動桿菌(Acinetobacter iunii) z iutfet~l 的初篩和復篩
[0024] (1)初篩:
[0025] a)、橄欖油作為誘導劑,羅丹明B作為顯色劑。取Ig 土樣(采集于浙江省某高校 下水道)加入到9mL生理鹽水中,充分搖勾,進行倍比稀釋,梯度為10 9、10 n、10 13涂布于含 終濃度為l〇g/L羅丹明B和終濃度120mL/L橄欖油乳化液(3%的聚乙烯醇與橄欖油按3:1 混合,勻漿機攪拌)的初篩培養基平板中進行篩選,30°C培養至有菌落生長后,將平板置于 365nm紫外線下觀察菌落周圍熒光圈有無情況,結果見圖1所示。
[0026] 初篩培養基終濃度組成(g/L):蛋白胨10,酵母提取物5,NaCl 10,瓊脂17,溶劑為 蒸餾水,pH值為7.0。
[0027] b)、農藥中間體作為唯一碳源,溴甲酚紫作為顯色劑
[0028] 取Ig 土樣(采集于浙江省某高校下水道)加入到9mL生理鹽水中,充分搖勻, 進行倍比稀釋,梯度為10 9、10 11UO 13涂布于含終濃度為20g/L2-氯丁酸甲酯和溴甲酚紫 (10mg/ml)50ml/L的菌種初篩固體培養基,30°C培養2天后,將培養基置于365nm紫外線下 觀察菌落周圍熒光變色圈及大小情況,結果見圖2。
[0029] (2)復篩:挑取在365nm紫外下具有熒光圈的菌落接種于LB固體培養基上,30°C 培養l-2d,分離純化至平板上有單菌落產生,挑取單菌落至種子培養基中,30°C培養16h 后,取ImL菌液進行稀釋,稀釋至10 7、10 8、10 9后,涂布于復篩培養基中,于30°C進行培養 2d,獲得菌株 z jutfet-1。
[0030] LB固體培養基終濃度組成(g/L):蛋白胨10,酵母提取物5, NaCl 10,瓊脂17,溶 劑為蒸餾水,pH值為7.0。
[0031] 種子培養基終濃度組成(g/L):蛋白胨10,酵母提取物5,NaCl 10,溶劑為蒸餾水, pH值為7.0。
[0032] 復篩培養基終濃度(g/L):蛋白胨10,酵母提取物5,蔗糖10, K2HPO4 LMgSO4 ·7Η20 〇. 5,溶劑為蒸餾水,pH值為7. 0。
[0033] 2、菌株 z jutfet-Ι 的鑒定
[0034] 菌株zjutfet-Ι形態觀察:將篩選到的菌株zjutfet-Ι劃線于LB固體培養基中, 30°C倒置培養2d,觀察單菌落形狀、大小、顏色和突起等特征,并且對其進行革蘭氏染色 (圖3),革蘭氏陰性菌,桿狀,無芽孢;菌落