[發明專利]微生物轉化D－果糖制備D－阿洛酮糖的菌種和方法

有效

• 申請號: 200710191380.1
• 申請日: 2007-12-12
• 公開（公告）號: CN101177672A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 江波;沐萬孟;張龍濤
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P19/02;C12R1/01
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

微生物轉化D-果糖制備D-阿洛酮糖的菌種和方法，本發明涉及一株篩選獲得的球形紅桿菌(Rhodobacter?sphaeroides)SK011，保藏編號為：CCTCC?NO：M207185，及對其培養發酵，并用于轉化D-果糖制備D-阿洛酮糖的方法。屬于食品生物技術領域。

背景技術

近年來，功能食品成為廣大消費者關注的熱點，更是廣大食品從業者研發的焦點。糖尿病、肥胖和心血管疾病人群的逐年增加和低齡化，使得低熱量、具有更多功能營養特性的功能性甜味劑成為關注的熱點。

D-阿洛酮糖是一種在自然界中較為稀有的天然己酮糖，屬于稀有糖的一種。國際稀有糖協會(ISRS)對稀有糖的定義為“在自然界存在但含量極少的一類單糖及其衍生物”。D-阿洛酮糖(D-Psicose)是D-果糖的“差向異構體”。在自然界中少量存在于通過蔗糖水解或者D-葡萄糖異構得到的D-葡萄糖和D-果糖的混合物中，少量出現于甘蔗和甜菜糖蜜加工過程，在小麥、鼠刺屬植物和抗生素阿洛酮糖腺苷中也有少量存在。其甜味類似于蔗糖，甜味與D-果糖相當，而熱量值只有0.007kcal/g，因此被稱為零能量甜味劑。同時D-阿洛酮糖還具有良好的功能特性，如D-可洛酮糖在消化道僅有少量吸收，且不產生能量，作為一個甜味劑被用作減肥輔助治療；口服D-阿洛酮糖可抑制腸道σ-葡萄糖苷酶活性，防止或減少口服蔗糖和麥芽糖后血糖升高；可抑制肝臟脂肪合成酶活性，減少脂肪沉積；體外實驗發現具有神經保護作用，可抑制6-羥基多巴胺誘導的小鼠嗜鉻細胞瘤細胞凋亡；與D-葡萄糖和D-果糖相比，具有較強的清除活性氧的能力等。

由于D-阿洛酮糖是一種較為罕見的單糖，其在自然界的含量極低，天然提取分離成本高，不適宜工業化大生產的要求，而化學催化法有許多不利的因素，例如形成許多副產物和化學污染物，而形成的眾多副產物又使純化步驟變得復雜。而生物法制備產物單一，且屬于天然產品，符合消費者追求天然產品的消費心理，因此采用生物轉化技術生產D-阿洛酮糖，已成為研究的熱點。

用生物轉化法制備D-阿洛酮糖的研究已經有10余年的歷史，但迄今為止，僅有三種微生物被發現具有生物轉化D-果糖制備D-阿洛酮糖的功能，包括Pseudomonas?cichorii(Ken?Izumori?et?a1.US?5679562，1997；US?5411880，1995)和基因工程菌(Oh?D-K，et?al.?WO?2006129954)中提取得到的酶；以及采用Sinorhizobium?sp.(Oh?D-K，et?al.World?Journal?of?Microbiology?and?Biotechnology，2007)細胞轉化D-果糖制備D-阿洛酮糖。因此，篩選新的微生物菌種進行生物轉化制備D-阿洛酮糖成為食品工業從業者的新任務。

發明內容

本發明的目的是篩選出一種能有效生物轉化D-果糖為D-阿洛酮糖的新菌株，并提供一種新的生物轉化反應生成功能性甜味劑D-阿洛酮糖的方法。

本發明的技術方案：一株轉化D-果糖制備D-阿洛酮糖的菌種，其分類命名為球形紅桿菌(Rhodobacter?sphaeroides)SK011，保藏編號為CCTCC?NO：M207185。

用所述球形紅桿菌(Rhodobacter?sphaeroides)SK011菌株轉化D-果糖制備D-阿洛酮糖的方法：

A、菌株的培養：

(1)出發菌株：球形紅桿菌(Rhodobacter?sphaeroides)SK011；

(2)保藏培養基：葡萄糖營養瓊脂培養基；

(3)種子培養基：葡萄糖1-10g/L，玉米漿10-100g/L，尿素1-20g/L，K₂HPO₄·3H₂O?0.1-5g/L，KH₂PO₄?0.1-5g/L，MgSO₄·7H₂O?0.1-5g/L，pH?7.0，去離子水配制；

種子培養條件：用250mL三角瓶裝25-70mL種子培養基，按常規方法滅菌、冷卻、接種后于30-45℃，150-250r/min搖床培養12-24h作種子培養液；