[發明專利]一株幾丁質降解菌株及其制備幾丁寡糖的方法

無效

• 申請號: 201110258893.6
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102286414A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 劉平懷;時杰;汪春牛;許瓊情
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P19/14;C12R1/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 馮瓊;李玉秋

技術領域

本發明涉及微生物技術領域，特別涉及一株幾丁質降解菌株及其制備幾丁寡糖的方法。

背景技術

幾丁質是一種天然無毒性且廣泛存在的生物大分子，在蝦蟹等甲殼類生物和昆蟲的外殼以及大多數真菌的細胞壁內都有發現。其結構類似纖維素，是由β-1，4-糖苷鍵連接起來的N-乙酰-D-葡萄糖胺直鏈高聚物，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源。國際醫學營養食品學會將這種物質命名為除糖、蛋白質、脂肪、維生素、礦物質、水和纖維素七大生命要素后的第八大生命要素，越來越受到廣泛關注。但由于幾丁質化學性質十分穩定，溶解性較差，使其應用受到限制。為了擴大幾丁質的應用范圍增加產品的附加值，需要對其進行進一步加工，近年來研究的熱點為降解幾丁質為幾丁寡糖。

幾丁寡糖是分子量小于10000，聚合度2-10的幾丁質低聚糖。不僅具有水溶性，而且具調節機體免疫、抗腫瘤等多種生理功能，應用價值大于幾丁質。Hirona等(Hirona?S，Nagao?N.Effect?of?chitosan，pectic?acid，lysozme，and?chitinase?on?the?growth?of?several?phytopathogens.[J]Agric?Biol?Chem，1989，53(11)：3056-3066)報道幾丁二糖至幾丁八糖(GlcNAc)2-8對植物病原體的抑制作用比高相對分子質量的殼聚糖和幾丁質要強。Suzuki等(Suzuki?K.，Mikami?T.，Okawa?Y.，et?al.Antitumor?effect?of?hexa-N-acetylchitohexaose?and?chitohexaose.[J]Carbohydrate?Research，1986?151：403)報道了幾丁四糖至幾丁七糖(GlcNAc)4-7可以通過增強機體免疫作用而抑制腫瘤細胞生長，Suzuki等(Suzuki?K.，Tokro?A.，Okawa?Y.et?al.Enhancing?effects?of?N-acetylchitooligosaccharides?on?the?active?oxygen-generation?and?microbicidal?activities?of?peritoneal?exudate?cells?in?mice.[J]Chem.Pharm.Bull.，1985，33(2)：886)報道幾丁四糖至幾丁六糖(GlcNAc)4-6有抗病原體感染活性。Akira?Yamada等(Yamada?A.，Shibbuya?N.，Kodama?O.，et?al.Induction?of?phytoalexin?formation?in?suspension-cultured?rice?cells?by?N-acetylchitooligosaccharides.[J]Biosci.Biotech.Biochem.，1993，57：405-409)用一系列幾丁寡糖(GlcNAc)n和殼寡糖(GlcN)n來誘導水稻懸浮培養細胞產生植保素，結果發現，3個聚合度以上的幾丁寡糖能誘導產生Momilactone?A，B和羚羊防御素A，B，D，3個聚合度以下的幾丁寡糖和殼寡糖則幾乎沒有誘導活性?？梢妿锥∷奶侵翈锥∑咛蔷哂锌鼓[瘤、抗病原感染、調節植物防御等活性。而聚幾丁二糖和幾丁三糖不具備上述活性。

目前降解幾丁質制備幾丁寡糖的方法主要有化學法、物理法和酶解法。

化學法又分為酸解法和氧化法。

酸解法是應用最早也是現在工業應用最多的方法。因為幾丁質性質很穩定，需要使用鹽酸、甲酸、乙酸、磷酸等無機或有機強酸，加熱回流下才能降解，反應程度很難控制，獲得有生物活性的幾丁四糖至幾丁七糖很少，大多降解為單糖、幾丁二糖和幾丁三糖，且需要加熱，能耗較高，強酸也會造成環境污染。

氧化法主要是過氧化氫做氧化劑，應用不如酸解法廣泛，有生物活性的低聚糖獲得的更少，同樣有環境污染的問題。

物理法又分為微波法、超聲波法和輻射法，上述方法的報道較少還處于試驗階段。

酶解法相對于化學法是一種綠色、高效、溫和的方法，主要分為專一性酶酶解和非專一性酶酶解兩種。專一性酶指幾丁質酶，殼聚糖酶，溶菌酶等，非專一性酶指一些纖維素酶，糖酶，也可以降解幾丁質，且效果并不比專一性酶差。酶可以特異性地、選擇性地切斷幾丁質糖鏈上的β-1，4糖苷鍵，而得到特異的寡糖，降解過程容易控制，易于得到所需分子量范圍的低聚糖產品，無副反應，條件溫和，環境污染少，是生產幾丁寡糖的理想方法。