[發明專利]一種促進檸檬明串珠菌發酵高產交替蔗糖酶的調控方法

無效

• 申請號: 201210243809.8
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102732489A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 江波;繆銘;白愛娟;張濤;許婷
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12N9/10
• 分類號: C12N9/10;C12R1/01
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

本發明涉及一種促進檸檬明串珠菌發酵高產交替蔗糖酶的調控方法，屬于食品生物技術領域。

背景技術

交替蔗糖酶（alternansucrase）是一類催化葡糖基特異性轉移的新型糖酶，屬于水解酶GH70家族，它催化蔗糖發生聚合反應產生功能性葡聚糖，該類碳水化合物不僅具有免疫抗癌作用，預防高血壓、動脈硬化，有助于減肥，還可以用作代血漿、凝膠過濾劑、優質凝膠等。

目前，國內外對交替蔗糖酶的研究工作停留在野生菌的篩選及酶學性質的研究階段，而對檸檬明串珠菌優化發酵提高交替蔗糖酶產量的制造過程仍處于起步階段。因此，在前期研究基礎上，本發明人利用分離篩選的一株檸檬明串珠菌SK24.002菌株進行發酵產酶，同時通過控制溫度、pH和碳源來調節菌體生長與糖酶的分泌表達，最終提高交替蔗糖酶產量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種促進檸檬明串珠菌發酵高產交替蔗糖酶的調控方法。利用本發明可以提高交替蔗糖酶的產量及生產強度，有利于工業化規模生產。

本發明所使用的檸檬明串珠菌是本發明人先前從傳統發酵泡菜中分離得到，其分類名為檸檬明串珠菌（Leuconostoc?citreum）SK?24.002，已保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏編號為CCTCC?NO：M?2011398。保藏日期2011年11月18日。該菌株已于2011年12月28日申請中國專利，申請號2011104464069，公開號CN102492644A，公開日2012年6月13日。

本發明的技術方案：一種促進檸檬明串珠菌發酵高產交替蔗糖酶的調控方法，步驟為：

（1）菌體高密度生長階段：以檸檬明串珠菌(Leuconostoc?citreum)SK24.002為出發菌株，控制發酵液中葡萄糖濃度水平，初始葡萄糖濃度為10g/L，發酵4h后開始流加葡萄糖溶液使發酵液中葡萄糖濃度控制在15-20g/L，發酵溫度控制在22-25℃，發酵pH控制在6.0，發酵17-24h后停止流加葡萄糖溶液，補料生長階段結束。

（2）糖酶高效表達階段：補料生長階段結束之后調節發酵溫度控制在28-30℃，pH控制在5.4，每隔6-10h補加質量濃度60%的蔗糖溶液，控制發酵液中的蔗糖濃度為5-10g/L，兩階段共計48h后結束發酵。

發酵培養基組成以g/L計：葡萄糖10，酵母粉5-10，胰蛋白胨5-10，K₂HPO₄?5-10，MgSO₄·7H₂O?0.2-0.5，MnSO₄·H₂O?0.01-0.015，CaCl₂?0.02-0.025，吐溫80?1-5mL/L，pH?6.8-7.0。

交替蔗糖酶在發酵液和菌體中的最終總酶活力達到510-960?U/L。

本發明中交替蔗糖酶的活力是以生物催化反應過程中產生果糖的量定義的，酶活力1U為每min產生1μmol果糖的量。將酶反應液稀釋到合適倍數后過0.22?μm的纖維素膜，然后進行高效液相（HPLC）分析，計算果糖含量（g/L）。色譜條件：Sugarpak1鈣型陽離子交換柱；Shodex示差折光率檢測器；柱溫：85?℃；流動相：超純水（經0.22?μm膜過濾）；洗脫流速：0.4?mL/min；上樣體積：10?μL；10?mg/mL的果糖溶液為標準溶液。

本發明的有益效果：利用本發明能大幅度提高交替蔗糖酶的產量，總酶活力達到510-960?U/L，達到國內領先水平。本方法操作簡單，能耗低，設備簡單，大大降低了生產成本，適于工業化生產。本發明產品可以用于食品、化工、醫藥以及材料等多個領域，市場前景廣闊，經濟效益高。

具體實施方式

現結合具體實例進一步闡述本發明，但本發明保護的內容并不局限于實例。

實施例1