[發(fā)明專利]一種α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的生產(chǎn)菌株及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310714695.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN103740599A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華明;訾禎禎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島蔚藍(lán)生物集團(tuán)有限公司;中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C12N1/14
• 分類號(hào): C12N1/14;C12N9/10;C12R1/685
• 代理公司: 青島海昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物篩選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的生產(chǎn)菌株及其應(yīng)用。?

背景技術(shù)

α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶(α-transglucosidase?E.C.2.4.1.24)能夠從低聚糖類底物的非還原性末端切開α-1、4糖苷鍵，釋放出葡萄糖，或?qū)⒂坞x出的葡萄糖殘基以α-1、6糖苷鍵轉(zhuǎn)移到另一個(gè)糖類底物上，從而得到非發(fā)酵性的低聚異麥芽糖(簡(jiǎn)稱IMO，主要包括異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖及四糖以上的低聚糖)、糖脂或糖肽等。該酶既具有水解能力，又可以專一地進(jìn)行葡萄糖苷鍵的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，是生產(chǎn)低聚異麥芽糖的必需酶制劑之一。?

α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶在自然界中分布廣泛，種類繁多，性質(zhì)各異，幾乎存在于所有生物體內(nèi)，在人類的糖原降解及動(dòng)物、植物和微生物的糖類代謝方面具有重要的生理功能，該酶主要應(yīng)用于生產(chǎn)低聚異麥芽糖。IMO作為功能性低聚糖，攝入后不被人體消化吸收，也不易被大腸中的多數(shù)腐敗細(xì)菌所利用，但I(xiàn)MO是人類腸道有益菌群雙歧桿菌的增殖因子，能作為雙歧桿菌的碳源而被利用，具有促進(jìn)腸道有益菌群增值、潤腸通便、調(diào)節(jié)血脂、低甜度、低熱量等獨(dú)特功效。作為一種功能性食品原料，IMO已被廣泛用于各種食品的制造如乳制品、糖果類、焙烤食品、飲料、酒類、肉制品、嬰幼兒食品等。?

目前工業(yè)上已經(jīng)有以淀粉或麥芽糖為原料，通過酶法生產(chǎn)低聚異麥芽糖的工藝，但是已有的生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)化率并不高。此外，雖然我國異麥芽糖產(chǎn)量很高，?_α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶作為低聚異麥芽糖生產(chǎn)中最關(guān)鍵的酶制劑的用量很大，但國內(nèi)卻一直沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該酶仍然依賴進(jìn)口，這些限制因素都極大制約了國內(nèi)低聚異麥芽糖的生產(chǎn)。因此，本領(lǐng)域亟需獲得高活性的α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶及其相應(yīng)的更加穩(wěn)定、高產(chǎn)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的生產(chǎn)菌株，以適應(yīng)低聚異麥芽糖生產(chǎn)工藝的需要，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，提供了一種α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的生產(chǎn)菌株，該菌株是以黑曲霉（Asperillus?niger）CGMCC?No.8245為出發(fā)菌株，通過紫外誘變的方法對(duì)其進(jìn)行突變，最終篩選到一株高產(chǎn)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的黑曲霉突變菌株，從而有利于促進(jìn)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的廣泛應(yīng)用。?

本發(fā)明提供了一種高產(chǎn)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的黑曲霉Afm78（Asperillus?niger??Afm78），已于2013年11月12日保存于位于北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國科學(xué)院微生物研究所的中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心（CGMCC），菌株保藏編號(hào)為CGMCC?No.8470。?

用于作為起始誘變的黑曲霉（Asperillus?niger）Af7株，于2013年9月25日保藏于位于北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國科學(xué)院微生物研究所的中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心（CGMCC），保藏編號(hào)為CGMCC?No.8245。?

本發(fā)明所述黑曲霉Afm78用于生產(chǎn)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶。?

本發(fā)明以黑曲霉CGMCC?No.8245為出發(fā)菌株，利用紫外誘變方法得到一株高產(chǎn)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的突變菌株黑曲霉Afm78（Asperillus?niger?Afm78），其發(fā)酵酶活高達(dá)6699U/mL，比出發(fā)菌提高了54%。所述黑曲霉Afm78表達(dá)的α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶，可廣泛應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域。其中在低聚異麥芽糖漿生產(chǎn)中添加本發(fā)明所述α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶，能使轉(zhuǎn)苷效率提高50%以上，得到的產(chǎn)品中異麥芽低聚糖的質(zhì)量體積比達(dá)到92%以上，市場(chǎng)前景廣闊。?

附圖說明

圖1：本發(fā)明的突變菌株黑曲霉Afm78發(fā)酵上清液SDS-PAGE電泳檢測(cè)圖，其中泳道1所示為蛋白標(biāo)準(zhǔn)分子量標(biāo)記，由上至下為116.0kD，66.2kD，45.0kD，35.0kD，25.0kD，18.4kDa和14.4kD；泳道2所示為出發(fā)菌株Asperillus?niger?CGMCC?No.8245發(fā)酵上清液中蛋白表達(dá)情況；泳道3所示為突變菌株黑曲霉Afm78發(fā)酵上清液中蛋白表達(dá)情況，箭頭所指109kDa處的蛋白條帶即為重組表達(dá)的α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶；?

圖2：α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的相對(duì)酶活與pH的曲線圖；?

圖3：α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的相對(duì)酶活與溫度的曲線圖。?

具體實(shí)施方式