[發明專利]一種適宜在堿性條件下生產高分子、無色素普魯蘭多糖的菌株及其應用

有效

• 申請號: 201710426466.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107760609B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 咸漠;張海波;陳國強;王紀明;趙宏偉;劉會洲;徐鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P19/10;C12R1/645
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

本發明公開了一種適宜在堿性條件下生產高分子、無色素普魯蘭多糖的菌株及其應用，屬于菌株誘變技術領域。本發明所述菌株為產黑色素短梗霉(Aureobasidium melanogenum)A4，保藏編號為CGMCC No.13177。本發明提供了一種該菌株在普魯蘭多糖生產中的應用。本發明提供的菌株適宜在堿性條件下發酵，可以生產高分子量的普魯蘭多糖，并且在發酵過程中沒有色素的產生，并且產物濃度高，有助于有效降低發酵成本。發酵后的粗多糖具有較高的可塑性，有望實現普魯蘭多糖更為廣泛的應用。

技術領域

本發明涉及一種適宜在堿性條件下生產高分子、無色素普魯蘭多糖的菌株及其應用，屬于生物技術領域。

背景技術

普魯蘭多糖(pullulan)，也叫茁霉多糖、普聚多糖或茁霉糖，是無味無嗅的白色粉末。它是一種由出芽短梗霉利用生物糖但不局限于葡萄糖(還包括蔗糖，麥芽糖和果糖等)發酵所產生的類似葡聚糖、黃原膠的胞外水溶性粘質多糖，這些生物糖的來源于淀粉，但不局限于淀粉，還包括秸稈、麥稈、稻草、玉米、米糠、麥麩等，該多糖化學結構是由α～1，4糖苷鍵連接的麥芽三糖重復單位經α～1,6糖苷鍵聚合而成的直鏈狀多糖，分子量4.8×10⁴～2.2×10⁶(商品普魯蘭多糖平均分子量2×10⁵，大約由480個麥芽三糖組成)。由于上述的結構特點，普魯蘭多糖被賦予許多重要的理化特性，即結構上富有彈性，還具有成膜性、阻氣性、可塑性、粘性均較強，并且具有易溶于水、無毒無害、無色無味等優良特性。2006年5月19日.國家衛生部發布了第8號公告，普魯蘭多糖為新增四種食品添加劑產品之一，可在糖果、巧克力包衣、膜片、復合調味科和果蔬汁飲料中用作被膜劑和增稠劑。因此在食物和食品方面、化學工業、醫療和藥品、煙草、化妝品、環境保護、農產品保鮮等方面有著非常廣的應用。

盡管普魯蘭多糖的生產已經工業化，但是受生產廠家少等因素的制約，市售價格偏高(23萬/噸，進口價格30萬/噸)，限制了普魯蘭多糖的應用。目前從事此研究的主要集中在菌株的篩選上，生物法合成普魯蘭多糖的菌株主要為普魯蘭酵母(茁芽短梗霉，Aureobiasidium pullulans)，其最適的發酵pH大多集中在酸性條件下，需要添加鹽酸等酸性試劑調節至最適pH，此時培養基中會有鹽分生成，進而影響酵母細胞的生長，最終影響普魯蘭多糖的產量；由于普魯蘭酵母菌株在產糖的同時，多數菌株會伴有黑色素的產生，黑色素會覆蓋在菌絲細胞壁上，形成強有力的保護層，從而阻止一些酶進入細胞，從而導致胞外多糖產量的降低，并對下一步純化帶來一定的難度。因此獲得適宜在堿性條件下生產無色素、高分子量的普魯蘭多糖生產菌株，對于提高普魯蘭多糖的產量，降低普魯蘭多糖的生產成本以及實現普魯蘭多糖廣泛應用具有重要的意義。

發明內容

為解決目前生物法合成普魯蘭多糖的菌株大多最適發酵pH集中在酸性條件下，酸性條件會導致培養基中會有鹽分生成，會影響酵母細胞的生長，進而影響普魯蘭多糖的產量，以及多數普魯蘭酵母菌株在產糖時會伴有黑色素產生，黑色素會導致胞外多糖產量降低，并純化帶來一定的難度等問題，本發明提供了一種適宜在堿性條件下生產高分子、無色素普魯蘭多糖的菌株及其應用，采用的技術方案如下：

本發明提供了一種適宜在堿性條件下生產高分子、無色素普魯蘭多糖的菌株，該菌株為產黑色素短梗霉A4(Aureobasidium melanogenum)，保藏編號為CGMCC No.13177。

本發明涉及的一種適宜在堿性條件下生產高分子量、無色素普魯蘭多糖的菌株是利用腐質土樣溶于無菌水中篩選獲得的，然后經ITS間隔序列分析和形態學對菌株進行鑒定，被命名為產黑色素短梗霉A4(A.melanogenum)，該菌株于2016年10月24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，菌種保藏編號為CGMCC No.13177。

優選地，所述堿性條件為pH為8。

本發明所述的產黑色素短梗霉A4(Aureobasidium melanogenum)的篩選方法為：