[發(fā)明專利]一種誘導(dǎo)海洋微生物發(fā)酵產(chǎn)κ-卡拉膠酶的組合誘導(dǎo)物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610019857.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN105483100B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭娟娟;鄭寶東;張龍濤;盧旭;張怡;田玉庭;曾紹校
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N9/42
• 分類號(hào): C12N9/42;C12R1/01
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種誘導(dǎo)海洋微生物發(fā)酵產(chǎn)κ?卡拉膠酶的組合誘導(dǎo)物，屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。所述組合誘導(dǎo)物組成成分按重量份計(jì)為0.5~1.5份低聚果糖、1~3份κ?卡拉膠、0.5~1.5份酵母提取物。以一定配比的低聚果糖、κ?卡拉膠、酵母提取物作為海洋微生物的產(chǎn)酶誘導(dǎo)物，發(fā)酵生產(chǎn)κ?卡拉膠酶。通過搖瓶振蕩發(fā)酵48 h，海旋菌（Thalassospirasp.Fjfst?332）的κ?卡拉膠酶活力為351 U/mL，與不添加誘導(dǎo)物時(shí)，菌株κ?卡拉膠酶的酶活54.3 U/mL相比，提高了6.46倍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種誘導(dǎo)海洋微生物發(fā)酵產(chǎn)κ-卡拉膠酶的組合誘導(dǎo)物。

背景技術(shù)

卡拉膠主要存在于角叉菜、麒麟菜及杉藻等海藻的細(xì)胞壁中，以α-1,4-D-半乳吡喃糖和β-1,3-D-半乳吡喃糖(或3,6-內(nèi)醚-D-半乳吡喃糖)交替連接而成的一種親水性的硫酸酯多糖。根據(jù)卡拉膠骨架結(jié)構(gòu)的不同，卡拉膠主要可以分為：κ-型、ι-型和λ-型。

研究顯示，卡拉膠及其低聚糖的生物學(xué)活性與分子量大小和硫酸根含量密切相關(guān)，一般認(rèn)為，分子量在5000-60000范圍具有明顯的生物活性，因此經(jīng)降解后得到的卡拉膠低聚糖有可能成為新型海洋藥物的重要來源。目前卡拉膠低聚糖制備方法主要有：物理降解法、化學(xué)降解法及酶解法。其中，化學(xué)法是制備卡拉膠低聚糖主要方法，但化學(xué)降解方法存在反應(yīng)條件不易控制、降解產(chǎn)率低、目的產(chǎn)物不易分離等瓶頸問題，制約了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。而酶解法能彌補(bǔ)化學(xué)降解法的不足，不但對(duì)生產(chǎn)工藝要求簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物活性高，而且產(chǎn)物專一，從而成為制備卡拉膠低聚糖的熱點(diǎn)。

已研究發(fā)現(xiàn)的卡拉膠酶主要存在于海洋微生物和部分海洋軟體動(dòng)物。其中，大部分已發(fā)現(xiàn)卡拉膠酶來自于海洋細(xì)菌，包括交替單胞菌屬、假單胞菌屬、假交替單胞菌屬、弧菌屬等多種細(xì)菌。早在1943年，Mori就成功從海洋軟體動(dòng)物中提取到能夠水解角叉菜卡拉膠的酶。研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并分離純化出多種卡拉膠酶，其中研究最多的一類為κ-卡拉膠酶。κ-卡拉膠酶能水解κ-卡拉膠的β-1,4糖苷鍵產(chǎn)生低聚糖，可用于紅藻細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的分析和原生質(zhì)體的制備。而海洋微生物產(chǎn)酶量低、酶活性普遍不高，成為了酶解法制備卡拉膠低聚糖的技術(shù)瓶頸。因此，尋找合適的誘導(dǎo)物、誘導(dǎo)方法及產(chǎn)酶技術(shù)，提高微生物產(chǎn)卡拉膠酶的能力及利用率，成為了國(guó)內(nèi)外的科技工作者的主要方向。

報(bào)道顯示，不少研究工作者已采用紫外誘導(dǎo)、化學(xué)誘導(dǎo)及基因克隆等技術(shù)處理卡拉膠酶生產(chǎn)菌株，并有效地提高了其產(chǎn)酶量及酶活，但經(jīng)過物理、化學(xué)及分子生物修飾的菌株產(chǎn)酶穩(wěn)定性較差，且整個(gè)過程耗時(shí)耗力，又增加成本，因此仍然沒有得到廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外研究中，尚沒有報(bào)道具體的卡拉膠酶誘導(dǎo)物，且沒有規(guī)模化的卡拉膠酶生產(chǎn)工廠線，因此尋求一種價(jià)廉高效的誘導(dǎo)物并應(yīng)用于卡拉膠酶的生產(chǎn)成為本實(shí)驗(yàn)室科研者的研究方向。常見的產(chǎn)酶誘導(dǎo)物如蔗糖、麥芽糖、CMC、果糖等都已經(jīng)廣泛應(yīng)用于其他蛋白酶的工業(yè)化誘導(dǎo)生產(chǎn)。本試驗(yàn)以κ-卡拉膠為專一碳源產(chǎn)酶的基礎(chǔ)上，篩選獲得一種或幾種可有效輔助κ-卡拉膠酶發(fā)酵的誘導(dǎo)物或生長(zhǎng)因子，以期簡(jiǎn)化發(fā)酵方法及成本，提高κ-卡拉膠酶的產(chǎn)量與活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是篩選一種誘導(dǎo)海洋微生物發(fā)酵產(chǎn)κ-卡拉膠酶的組合誘導(dǎo)物，以期提高菌株產(chǎn)酶能力。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種誘導(dǎo)海洋微生物發(fā)酵產(chǎn)κ-卡拉膠酶的組合誘導(dǎo)物，所述組合誘導(dǎo)物組成成分按重量份計(jì)為0.5~1.5 份低聚果糖、1~3份κ-卡拉膠、0.5~1.5份酵母提取物。

所述低聚果糖：κ-卡拉膠：酵母提取物的最優(yōu)配比為1：2：1。

所述的海洋微生物為海旋菌、德沃斯氏菌、類芽孢桿菌。

所述的組合誘導(dǎo)物用于海洋微生物產(chǎn)κ-卡拉膠酶的培養(yǎng)方法，包括如下步驟：

1)斜面培養(yǎng)：取微生物菌株接種于斜面培養(yǎng)基中，28 ℃靜置培養(yǎng)48 h，獲得純化菌株；