[發明專利]一株產阿魏酸酯酶的短乳桿菌

在審

• 申請號: 201810560605.4
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN109370932A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 郭旭生;丁武蓉;柯文燦;許冬梅;張萍
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P7/42;C12R1/24
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 鮮林

本發明公開了一株從青貯飼料中分離得到的可以產阿魏酸酯酶的短乳桿菌，保藏號為CGMCC12957，具有產阿魏酸酯酶的能力，最適pH 6.4，最適溫度37℃，在pH 5?7，溫度25?50℃條件下可以保持較好的穩定性。本發明菌株可應用于青貯飼料添加劑的制備以及阿魏酸的制備。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及乳酸菌開發與應用領域，特別是一株產阿魏酸酯酶的短乳桿菌。

背景技術

阿魏酸(ferulic acid，C₁₀H₁₀O₄)，化學名稱為4-羥基-3-甲氧基肉桂酸，是在植物界中存在最廣泛的輕基肉桂酸成分之一，因其具有去除活氧自由基、吸收紫外線、抑制色素生成及抗炎等作用，被廣泛的應用于醫藥、化妝品及化工等行業。另外，在植物的細胞壁中，阿魏酸單體和多種二聚體與半纖維素、木質素通過酯鍵交聯，加強了三維的多糖網狀結構，并且限制了纖維素的利用和微生物對于植物纖維類材料的降解。

阿魏酸酯酶(EC 3.1.1.73，feruloyl esterase，簡稱FAE)又稱肉桂酸水解酶或肉桂酸酯酶，是羧酸酯酶(EC3.1.1)的一個亞類，能水解多糖阿魏酸酯、低聚糖阿魏酸酯和阿魏酸酯中的酯鍵，產生阿魏酸(FA)。它能切斷細胞壁中多糖-木質素、多糖-多糖間的連接的共價鍵，有利于細胞壁的降解和木質素的釋放，在食品、造紙、醫藥及飼料工業具有廣闊的應用前景。

FAE能夠廣泛應用于食品、醫藥、養殖業、燃料及紙漿行業中，它的作用主要包括：(1)釋放FA。FA具有多種生理活性，能夠作為抗氧化劑，還能夠用作香料前體，通過生物和化學途徑轉化合成香蘭素。(2)生產燃料乙醇。為了限制碳排放，對綠色生物工藝及可持續產品的需要越來越明顯，越來越多的生物燃料替代石油，微生物酶引導著乙醇生產的領域，從木質纖維原料中生產燃料乙醇已經廣泛研究了數十年。(3)制漿造紙。利用FAE協同木質素水解酶、纖維素水解酶處理麥稈等造紙原料，可破壞半纖維素等木質纖維的結構，減少化學試劑的使用，減少水污染及處理成本。(4)生物轉化。羥基肉桂酸如FA、香豆酸、咖啡酸和芥子酸等都具有良好的抗氧化性，在工業上有著廣泛的應用價值。(5)動物養殖。在飼料中添加FAE，可以協同木聚糖酶等半纖維降解體系共同作用于細胞壁，促進細胞壁的降解，降低非淀粉多糖的食糜粘性，同時釋放出細胞內容物，促進養分的吸收利用。

乳酸菌生物制劑已廣泛應用于青貯飼料生產中，并對提高青貯飼料發酵品，改善青貯飼料適口性，提高家畜采食量具有重要作用。由于大多數商業乳酸菌缺乏降解纖維素的酶，所以新型的產纖維分解酶乳酸菌的研究和利用已成為目前國內外研究熱點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一株具有產阿魏酸酯酶能力的短乳桿菌，以期在青貯飼料發酵生產中得到進一步開發利用。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：一種產阿魏酸酯酶的短乳桿菌，保藏編號為CGMCC12957。

所述的產阿魏酸酯酶的短乳桿菌FE3其阿魏酸酯酶酶活性的最適pH為6.4，最適酶活性溫度為37℃。

所述的產阿魏酸酯酶的短乳桿菌可用于降解纖維和制備阿魏酸。

所述產阿魏酸酯酶的短乳桿菌，按下述工藝步驟制備獲得。

(1)出發菌株：以本實驗室從青貯飼料中分離獲得并且保藏的乳酸菌菌株，主要包括植物乳桿菌，短乳桿菌，副干酪乳桿菌，乳酸片球菌，戊糖片球菌等。

(2)篩選試驗：將上述乳酸菌接種到以阿魏酸乙酯為唯一碳源的平板培養基，適宜條件下培養，產生透明菌圈的可初步判定為產阿魏酸酯酶。

(3)液體培養產酶：將(2)中初篩得到的菌株接種到含阿魏酸甲酯的培養基中進行發酵產酶。