1.一种高产β‑丙氨酸的大肠杆菌益生菌,其特征在于,所述大肠杆菌益生菌以野生型大肠杆菌益生菌E. coli Nissle 1917为出发菌株,依次进行下列基因编辑:Trc启动子强化内源panD基因,在质粒pTrc99a上过表达来源于枯草芽孢杆菌的panD基因,Trc启动子强化aspC基因,在质粒pTrc99a上过表达来源于谷氨酸棒状杆菌的aspB基因,在质粒pTrc99a上过表达aspA基因,Trc启动子强化sdhC基因,Trc启动子强化ppc基因,在质粒pTrc99a上过表达来源于谷氨酸棒状杆菌的pyc基因,敲除cycA基因;所述大肠杆菌益生菌含有所述质粒pTrc99a;
所述来源于枯草芽孢杆菌的panD基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示;所述aspC基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示;所述aspB基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示;所述aspA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示;所述sdhC基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示;所述ppc基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示;所述pyc基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示;所述cycA基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.13所示;所述Trc启动子的核苷酸序列如SEQ ID NO.14所示。
2.一种权利要求1所述的大肠杆菌益生菌在微生物发酵法制备β‑丙氨酸中的应用。
3.如权利要求2所述的应用,其特征在于,所述的应用为:将所述的大肠杆菌益生菌接种到含有50 mg/L卡那霉素的发酵培养基中,30 ℃,180 rpm条件下培养菌体生长至OD600=
0.5,添加IPTG至终浓度0.25mM诱导基因表达,继续培养48 h至发酵结束,获得含β‑丙氨酸的发酵液,将发酵液分离纯化,获得β‑丙氨酸;
所述发酵培养基配方如下:葡萄糖18~22 g/L,(NH4)2SO4 14~18 g/L,酵母提取物 2~
3g/L,KH2PO4 1~2 g/L,MgSO4 0.2~1 g/L,CaCO3 13~17 g/L,VB1 0.3~0.5 mg/L,VB12 0.3~
0.5 mg/L,微量元素溶液0.5 1.5 mL/L,溶剂为水,无需调节pH值;微量元素溶液的组分如~
下:8~12 g/L CaCl2,8~12 g/L FeSO4·7H2O,0.8~1.2 g/L ZnSO4·7H2O,0.1~0.3 g/L CuSO4,0.01~0.04 g/L NiCl2·7H2O,溶剂为去离子水。
4.如权利要求3所述的应用,其特征在于,所述大肠杆菌益生菌在发酵前,先将所述大肠杆菌益生菌接种至含有50 mg/L卡那霉素的LB培养基,37℃、180 rpm过夜,制备种子液,将种子液以体积浓度2%的接种量接种至含有50 mg/L卡那霉素的发酵培养基。
5.如权利要求3所述的应用,其特征在于,所述发酵在发酵罐中进行:将所述大肠杆菌益生菌接种至含有50 mg/L卡那霉素抗性LB平板上,37 ℃培养过夜,挑取单菌落至含有50 mg/L卡那霉素抗性的LB试管,37 ℃、150‑180 rpm培养过夜,制备一级种子液;将一级种子液以体积浓度5%的量接种至含有50 mg/L卡那霉素的LB培养基中,37 ℃、150‑180 rpm培养过夜,作为二级种子液;将二级种子液按体积浓度15%接种至装有含有50 mg/L卡那霉素发酵培养基的发酵罐中,并加入终浓度为0.2 mM的IPTG,在30 ℃、300‑500 rpm、通气量4 V/V·min条件下发酵培养,当pH值高于6.80,自动补料开启,补加补料培养基至pH低于6.80时停止补料,培养70‑81h,获得含β‑丙氨酸的发酵液;
发酵罐中发酵培养基配方:葡萄糖20 g/L,(NH4)2SO4 16 g/L,酵母提取物 2 g/L,KH2PO4 2 g/L,MgSO4 0.5 g/L,VB1 0.5 mg/L,VB12 0.2 mg/L,1 mL/L微量元素溶液,溶剂为去离子水;微量元素溶液的组成:10 g/L CaCl2,10 g/L FeSO4·7H2O,1 g/L ZnSO4·7H2O,
0.2 g/L CuSO4,0.02 g/L NiCl2·7H2O,溶剂为去离子水;
所述补料培养基组成:葡萄糖500 g/L,(NH4)2SO4 10 g/L,酵母提取物 2g/L,KH2PO4 14 g/L,MgSO4 8 g/L,0.5 mg/L VB1,0.2 mg/L VB12,溶剂为水,用14%的氨水调节pH为6.8。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于,补料速度为25 mL/h,补料培养基总添加量为
1700 mL/2L。