專利名稱：一株產(chǎn)交替糖菌株及用該菌發(fā)酵生產(chǎn)交替糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一株交替糖高產(chǎn)菌及用該菌株發(fā)酵法生產(chǎn)交替糖，屬于食品生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，人們生活發(fā)生了很大的變化，如生活節(jié)奏加快、社會競爭激烈、 飲食結(jié)構(gòu)改變、環(huán)境污染等。這些變化無不威脅著人們的健康，而大多數(shù)的人群都處于亞健康狀態(tài)。目前，廣大公眾對自身健康狀況日益關(guān)注，有越來越多的人選擇使用食物來改變這種狀況，從“治已病”為主前移到“治未病”和養(yǎng)生保健，從“被動醫(yī)療”轉(zhuǎn)向“主動健康”。為了順應(yīng)現(xiàn)代食品科技發(fā)展的方向并滿足消費者的健康需求，低血糖、低熱量的功能性碳水化合物已成為21世紀健康食品的發(fā)展潮流。葡聚糖是以α -D-吡喃葡萄糖為單體形成的高分子碳水化合物，是自然界中最重要的多糖。由于葡聚糖鏈接方式、聚合度、空間結(jié)構(gòu)等的不同，形成性質(zhì)和外觀差異甚大的多種類型，如常見的淀粉、纖維素、右旋糖苷等。國內(nèi)外學者的研究表明，葡聚糖具有免疫抗癌作用，預(yù)防高血壓、動脈硬化，有助于減肥；并可用作代血漿、凝膠過濾劑、優(yōu)質(zhì)凝膠、食用低熱葡聚糖添加劑、化妝品、石油助劑、B. Τ.殺蟲劑的增效劑等，具有廣泛的應(yīng)用價值，有不少研究者致力于葡聚糖研究。其中交替糖(alternan)含有(1，6)與(1，3)兩種類型的糖苷鍵，其作為一種新型的葡聚糖，具有良好的生理功效及加工特性因而被廣泛關(guān)注。目前， 國外一些學者報道微生物產(chǎn)葡聚糖蔗糖酶利用小分子糖進行受體反應(yīng)生成交替糖，但是大多數(shù)微生物產(chǎn)交替糖產(chǎn)量很低，遠沒達到工業(yè)化的要求。本發(fā)明人深入調(diào)查和研究了現(xiàn)有技術(shù)并對交替糖菌種及加工方法進行了研究，最終我們發(fā)現(xiàn)一株交替糖高產(chǎn)菌及用該菌株發(fā)酵法生產(chǎn)交替糖?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)提出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種交替糖高產(chǎn)菌及用該菌株發(fā)酵生產(chǎn)交替糖的方法，所得交替糖可應(yīng)用于食品、保健品、日化、醫(yī)藥、高分子材料等多個領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案從我國傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜中分離得到一株產(chǎn)交替糖菌株，分類命名為檸檬明串珠菌α洲C0Z70lStoC citreum) SK 24. 002，已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為CCTCC M 2011398。采用檸檬明串珠菌CCTCC NO =M 2011398為出發(fā)菌株，經(jīng)種子培養(yǎng)、液體深層發(fā)酵生產(chǎn)交替糖。生產(chǎn)步驟為
(1)種子培養(yǎng)種子培養(yǎng)基(g/L):葡萄糖5 10，酵母粉1(Γ20，無水氯化鈣0. 02、. 025， 磷酸氫二鉀10 15，七水合硫酸鎂0. 2 0. 5，一水合硫酸錳0. 0Γ0. 015，ρΗ6. 8 7· 0。培養(yǎng)條件8 12h，3(T37°C，160 200 rpm。(2)液體深層發(fā)酵發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L)蔗糖10(Γ120，酵母膏15 20，無水氯化鈣0. 02 0. 03，磷酸氫二鉀15 20，七水合硫酸鎂0. 2 0. 5，吐溫80 5 10 mL/L培養(yǎng)基，pH 6. 8^7. 0。發(fā)酵條件將步驟(1)經(jīng)種子培養(yǎng)后的種子培養(yǎng)基按體積百分比69TlO%接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵時間24 48h，溫度30 37°C，160 200 rpm。產(chǎn)品交替糖的發(fā)酵產(chǎn)量達到25_40g/L，糖苷鍵連接方式為α (1，3)與α (1，6) 交替連接，且兩者的比例為0.6:1-1:1 ；分子質(zhì)量為1.0Χ 106^5.0Χ107ο產(chǎn)品交替糖的餐后血糖生成指數(shù)小于55%，屬于低血糖類型葡聚糖。 采用紅外光譜儀按KBr壓片法和核磁共振NMR技術(shù)測定交替糖的官能基團及糖苷鍵連接方式，其中在13C NMR圖譜上化學位移為99. 95ppm與98. 67ppm的峰值分別代表吡喃葡萄糖α-1，3與α-1，6糖苷鍵中被連接的異頭碳的數(shù)量。交替糖的分子量的測定采用高效凝膠排阻色譜(HPSEC)的方法測定。交替糖的餐后血糖生成指數(shù)測定及計算按FA0/WH0推薦的葡萄糖氧化酶法。本發(fā)明的有益效果提出了一株交替糖的高產(chǎn)菌株，檸檬明串珠菌(Zemo/ ^toe citreum)^ 24. 001微生物菌株為一株新的菌株，用該菌株經(jīng)種子培養(yǎng)、液體深層發(fā)酵制得交替糖，產(chǎn)量達到25-40g/L。該菌適于液體連續(xù)發(fā)酵培養(yǎng)以及高細胞密度培養(yǎng)，發(fā)酵時間短、成本低、產(chǎn)量高，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明制備的產(chǎn)品交替糖可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日用化學品等多個領(lǐng)域，市場前景十分看好，經(jīng)濟效益廣闊。生物材料樣品保藏檸檬明串珠菌(Z洲co/rasioc citreum) SK 24. 002，保藏單位名稱中國典型培養(yǎng)物保藏中心，簡稱CCTCC，地址中國武漢武漢大學，保藏編號為CCTCC NO =M 2011398，保藏日期2011年11月18日。


圖1 交替糖分子結(jié)構(gòu)圖。圖 2 13C NMR 圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明所保護的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實例。實施例1 檸檬明串珠菌SK24. 002的發(fā)酵培養(yǎng)
種子培養(yǎng)種子培養(yǎng)基，葡萄糖10 g，酵母粉log，無水氯化鈣0. 02g，磷酸氫二鉀15g， 七水合硫酸鎂0. 5g，一水合硫酸錳0. Olg,蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH到6. 8。在30°C以 200 rpm搖床培養(yǎng)12h。液體深層發(fā)酵培養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)基，蔗糖100g，酵母膏20g，無水氯化鈣0. 03g，磷酸氫二鉀20g，七水合硫酸鎂0. 2g，吐溫80 5mL,蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH至7. 0 ；按6% 接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，37°C下以160rpm搖床培養(yǎng)Mh，最終交替糖含量達到30. 5g/L。實施例2 檸檬明串珠菌SK24. 002的發(fā)酵培養(yǎng)
種子培養(yǎng)基葡萄糖5 g，酵母粉20g，無水氯化鈣0.025g，磷酸氫二鉀10g，七水合硫酸鎂0. 2g，一水合硫酸錳0. 01g，蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH到7. 0。在37°C下以160 rpm 搖床培養(yǎng)他。液體深層發(fā)酵培養(yǎng)基蔗糖120g，酵母膏15g，無水氯化鈣0. 02g,磷酸氫二鉀15g,七水合硫酸鎂0. 5g，吐溫80 IOmL,蒸餾水定容至IOOOmL,調(diào)節(jié)pH到6. 9，按10%接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，30°C下以200rpm搖床培養(yǎng)48h，最終交替糖含量達到38. 4g/L。
本文所描述的具體實施案例僅作為對本發(fā)明精神和部分實驗做舉例說明。本發(fā)明所涉領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施案例做出各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一株產(chǎn)交替糖菌株，分類命名為檸檬明串珠菌(ZemOZ7O1SiOC citreum) SK 24.002， 已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為CCTCC NO =M 2011398。
2.一種用權(quán)利要求1所述菌株CCTCC NO =M 2011398發(fā)酵生產(chǎn)交替糖的方法，其特征在于采用檸檬明串珠菌CCTCC NO =M 2011398為出發(fā)菌株，經(jīng)種子培養(yǎng)、液體深層發(fā)酵生產(chǎn)交替糖；(1)種子培養(yǎng)種子培養(yǎng)基以g/L計葡萄糖5 10，酵母粉1(Γ20，無水氯化鈣 0. 02 0. 025，磷酸氫二鉀10 15，七水合硫酸鎂0. 2 0. 5，一水合硫酸錳0. O廣0. 015， ρΗ6. 8 7. 0 ；培養(yǎng)條件8 12h，30 37°C，160 200 rpm ；(2)液體深層發(fā)酵發(fā)酵培養(yǎng)基以g/L計蔗糖10(Γ120，酵母膏15 20，無水氯化鈣0.02 0. 03，磷酸氫二鉀15 20，七水合硫酸鎂0. 2 0. 5，吐溫80 5 10mL/L，pH 6. 8 7. 0 ； 發(fā)酵條件將步驟(1)經(jīng)種子培養(yǎng)后的種子培養(yǎng)基按體積百分比69TlO%接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵時間M 48h，溫度30 37°C，160 200 rpm ；交替糖的發(fā)酵產(chǎn)量達到25_40g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于產(chǎn)品交替糖的分子鏈結(jié)構(gòu)糖苷鍵連接方式為α (1，3)與α (1，6)交替連接，且兩者的比例為0. 6 1_1 1 ；分子質(zhì)量為1.OX IO6 5. OX 107。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于產(chǎn)品交替糖的餐后血糖生成指數(shù)小于55%， 屬于低血糖類型葡聚糖。
全文摘要
一株產(chǎn)交替糖菌株及用該菌發(fā)酵生產(chǎn)交替糖的方法，屬于食品生物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一株檸檬明串珠菌(Leuconostoccitreum)SK24.002，保藏編號為CCTCC NOM 2011398，該菌株是從我國傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜中經(jīng)平板菌落特征初篩，采用一級發(fā)酵逐一搖瓶培養(yǎng)，利用NMR與IR技術(shù)進行產(chǎn)物對比測試，得到一株高產(chǎn)新型葡聚糖-交替糖的產(chǎn)生菌；經(jīng)液體深層發(fā)酵可得交替糖，產(chǎn)量超過25g/L。該交替糖產(chǎn)品易溶于水，粘度低、加工穩(wěn)定性佳，可作為益生元、增稠劑、填充劑等應(yīng)用于食品、保健品、日化、醫(yī)藥、高分子材料等多個領(lǐng)域。
文檔編號C12P19/08GK102492644SQ20111044640
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者周榴明, 張濤, 江波, 白愛娟, 繆銘, 賈敏 申請人:江南大學