[發明專利]一株齊整小核菌及其在發酵生產硬葡聚糖中的應用

有效

• 申請號: 201410572695.0
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104371933A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 董學前;張永剛;武琳;吉武科;劉建軍;王偉
• 申請（專利權）人: 山東省食品發酵工業研究設計院
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P19/08;C12R1/645
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術領域

本發明涉及一種微生物多糖硬葡聚糖生產菌株，尤其涉及一株齊整小核菌及其在發酵生產硬葡聚糖中的應用。

背景技術

硬葡聚糖(也稱為小核菌多糖或小核菌膠)是由絲狀真菌產生的非離子水溶性同多糖。其分子是由含有β-D-(1,6)-葡萄糖殘基側鏈的線性β-D-(1,3)-葡萄糖殘基鏈組成。硬葡聚糖的顯著特性是良好的流變性與穩定性，其廣泛的在pH(1～12)、礦化度(0～200,000ppm)和溫度(130℃)均具有良好的穩定性。

硬葡聚糖在食品、醫藥、化妝品、石油等工業都具有良好的應用價值。目前在國際市場中，硬葡聚糖作為保濕、抗炎、增稠成分普遍應用在化妝品中，常被國際知名化妝品品牌所采用。硬葡聚糖還能夠提高原油采收率，在當前普遍進入三次、四次采油的趨勢下，其具有廣闊的應用前景。

由于硬葡聚糖的發酵產率不高導致其價格居高不下，這嚴重限制了其市場(特別是石油工業領域)的開發拓展。因此，研究如何提高硬葡聚糖的產量是主要關注點。目前報道的關于硬葡聚糖發酵生產的研究多集中于發酵培養基的優化，但其仍然存在發酵時間長(96h以上)，產率低(20g/l左右)，生產成本較高的缺陷。雖然已公開的關于提高硬葡聚糖發酵生產的國內外專利CN201110006769.0、CN201310283916.8和EP?1417325A2產率最高可達32g/L，但其工藝控制復雜，且穩定性不足。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決問題是提供一株具有獨特發酵規律的適用于工業化的硬葡聚糖高效發酵生產菌種——齊整小核菌及其在發酵生產硬葡聚糖中的應用。

本發明所述適用于工業生產硬葡聚糖的齊整小核菌，其特征在于：該菌株名為齊整小核菌(Sclerotium?rolfsii)SCL2010，菌株已于2014年7月6日保藏在中國典型培養物保藏中心(China?Center?for?Type?Culture?Collection，簡稱CCTCC，地址：中國.武漢.武漢大學)，其保藏編號為CCTCC?NO.M2014325。

上述齊整小核菌(Sclerotium?rolfsii)SCL2010菌落形態及顯微特征如下：

所述菌在PDA培養基上生長快，28℃條件下培養3天，菌絲長滿培養皿，菌絲茂盛，棉絮狀，氣生，白色。

菌絲壁薄，直徑2.5～6.5μm，分支，具有鎖狀聯合。

菌落邊緣產生菌核，初為乳白色，后逐漸變為淺黃色至棕褐色或黑色，球形或卵圓形，大小0.5～2mm，表面光滑具光澤。

對本發明所述齊整小核菌(Sclerotium?rolfsii)SCL2010測定18S?rDNA的基因序列(PCR通用引物為NS1F和NS8R)的結果顯示，其基因序列長度為1694bp，具體核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。

其中：所述PCR通用引物NS1F和NS8R序列如下：

NS1F：5’-GTAGTCATATGCTTGTCTC-3’

NS8R：5’-TCCGCAGGTTCACCTACGGA-3’

本發明所述的齊整小核菌(Sclerotium?rolfsii)SCL2010菌種選育的基本方法是：從山東省濰坊市壽光市、高密市、臨朐縣感染白絹病的馬鈴薯植株和塊莖上收集白絹病菌核，以菌核為分離材料，無菌條件下將菌核接種于PDA固體培養基上培養，待菌核萌發菌絲長出后，進行分離純化培養，轉接于PDA斜面培養基上保存。

將分離純化轉接于PDA培養基上的菌絲分別轉接于新的PDA平板上，28℃培養連續觀察，待菌絲生長鋪滿平板并結出菌核，直至菌核變色成熟為止，記錄菌絲生長情況、結核及菌核變化情況，結合顯微鏡觀察確定其中的齊整小核菌菌株并進行菌株編號；將已確定為齊整小核菌的菌核轉接與PDA平板上，觀察記錄菌核萌發情況、萌發率、菌絲生長情況、結菌核時間和菌核量。選取菌核萌發快、萌發率≥75％、結菌核時間快(72h左右)、菌核量多的菌株進行硬葡聚糖搖瓶發酵實驗，通過大量實驗，最終獲得高產硬葡聚糖的齊整小核菌，命名為齊整小核菌(Sclerotium?rolfsii)SCL2010菌株，該菌株菌核萌發率高達80％，發酵最終pH≤2.5，產率可達到35g/L，傳代實驗表明該菌株遺傳穩定性良好。

本發明所述齊整小核菌(Sclerotium?rolfsii)SCL2010在發酵生產硬葡聚糖中的應用。