[發明專利]高分子量普魯蘭多糖的高產菌株及利用該菌株生產高分子量普魯蘭多糖的方法

有效

• 申請號: 201610030180.7
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105420127B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 薛文嬌;安超;馬賽箭;上官亦卿;丁浩
• 申請（專利權）人: 陜西省微生物研究所
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P19/10;C12R1/645
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發明涉及高分子量普魯蘭多糖的高產菌株及利用該菌株生產高分子量普魯蘭多糖的方法，所述高產菌株的分類命名為出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）SWP35，于2015年11月11日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC NO.11602；將4℃斜面該菌轉接到PDA培養基培養，將菌塊接種于種子培養液培養制得種子液，以1~5%（V/V）接種于發酵培養液，于裝液量40~70%的氣升式發酵罐中發酵，發酵液后處理得到白色的普魯蘭多糖產品。本發明所用培養基無有機氮源，一方面降低培養基成本，另外一方面減少培養基中色素，緩解發酵后處理中普魯蘭多糖酒精脫色的壓力，得到的出芽短梗霉CGMCC No.11602能夠發酵生產Mw2560000的普魯蘭多糖，同時產量達到35g/L以上。

技術領域

本發明屬于工業生物技術領域，具體涉及一種高分子量普魯蘭多糖的高產菌株及利用該菌株生產高分子量普魯蘭多糖的方法。

背景技術

普魯蘭多糖（Pullulan），又稱短梗霉多糖、茁霉多糖，是由出芽短梗霉（Aureobacidium pullulans）分泌的一類水溶性胞外中性多糖。該多糖是以α-1,6-糖苷鍵連接的聚麥芽三糖（含有少量麥芽四糖），一般沒有分支結構，是直鏈多糖。普魯蘭多糖獨特的糖苷鍵連接方式使得它具有高度的結構柔韌性及良好的水溶性，因而擁有其它多糖所沒有的、獨特的、優異的物理特性，包括良好的粘結性能、成纖維性、成膜性和可塑性。同時，普魯蘭多糖易進行化學改性以改變其水溶性或提供活性反應基團。因此，普魯蘭多糖及其衍生物被廣泛地用于食品、醫藥、化工及電子等眾多領域，是一種有極大開發價值和前景的多功能新型生物制品。

目前，普魯蘭多糖主要的應用是作為食品添加劑、膠囊材料及化妝品原料。近年來，由于普魯蘭多糖具有良好的生物相容性、高分子本身及降解產物均無毒、降解速度可控、適當的機械性能、優良的可成型性等特性，在藥物包埋載體、微膠囊制備材料、組織工程應用和醫藥封裝高分子材料中的應用研究獲得大量關注。作為高分子生物材料，分子量及其分布是微生物多糖的重要參數，影響其應用產品（如組織工程支架等）的物理機械性能和降解速率。另一方面，高分子量產品可以顯著提高溶液粘度。因此，生產高分子量的普魯蘭多糖可以大大拓展普魯蘭多糖應用領域，提高產品附加值。

微生物發酵是普魯蘭多糖主要的生產方法，因菌種的差異、培養基成分、發酵條件的不同，普魯蘭多糖的分子量也有很大的變化。關于不同分子量普魯蘭多糖的發酵生產方法也有很多報道。專利97121608.8 公開一種發酵生產普魯蘭多糖的新方法，生產的普魯蘭多糖平均分子量為10 萬道爾頓；專利200810052070.6 公開的一種生產普魯蘭多糖的發酵方法得到分子量20-60 萬道爾頓之間的普魯蘭多糖；專利200910148764.4 公開了一種生產不同分子量普魯蘭多糖的方法，通過調節發酵培養基中有機氮源和無機氮源的濃度能夠生產平均分子量在8 萬-48 萬之間的普魯蘭多糖。從這些及其他已公開的普魯蘭多糖生產方法的報道中，生產的普魯蘭多糖的分子量都較低，均在60 萬道爾頓以下，極大限制了普魯蘭多糖的生產和應用。目前，文獻中僅有山東福瑞達生物科技有限公司（專利申請號：201210555219.9）通過調節培養基中磷酸鹽的濃度和初始pH，得到分子量從50 萬到200 萬的普魯蘭多糖，但其針對高分子量普魯蘭多糖的產量未見報道，也沒有針對不同分子量產品設計不同的培養方案。

由于高分子量普魯蘭多糖發酵液具有很高的粘度，尤其在發酵后期表現出典型的非牛頓性流體特性，從而影響到發酵后期的氧的傳遞，這也決定了整個發酵工藝的特殊性。目前，普魯蘭多糖的生產多采用機械攪拌式發酵罐；然而在高分子量普魯蘭多糖發酵后期會出現嚴重的溶氧限制，在攪拌槳外發酵液幾乎處于靜止狀態，為了改善攪拌效果，不得不以消耗大量的電力為代價。

發明內容

本發明的目的是提供一種高分子量普魯蘭多糖的高產菌株及利用該菌株生產高分子量普魯蘭多糖的方法，能大量獲得高分子量普魯蘭多糖。