[發(fā)明專利]一種產(chǎn)L-木酮糖的枯草芽孢桿菌及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811548717.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN109486720B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;江波;朱雯惠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12P19/02;C12R1/125
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種產(chǎn)L?木酮糖的枯草芽孢桿菌及其應(yīng)用，屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的枯草芽孢桿菌可以木糖醇為底物，生產(chǎn)L?木酮糖，經(jīng)驗(yàn)證，該菌株能夠產(chǎn)4?木糖醇脫氫酶，酶活達(dá)到0.95U/mL。應(yīng)用該菌株通過(guò)發(fā)酵法制備L?木酮糖具有安全環(huán)保的特點(diǎn)，在化學(xué)、食品和制藥領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種產(chǎn)L-木酮糖的枯草芽孢桿菌及其應(yīng)用，屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

4-木糖醇脫氫酶第二個(gè)結(jié)構(gòu)元素和序列與典型短鏈脫氫酶一致，其氨基酸基因序列與短鏈脫氫酶/還原酶家族成員有高度相似性，是生產(chǎn)稀有糖的良好的生物催化劑，可合成多種碳水化合物。目前，XDH酶能催化木糖醇進(jìn)行氧化反應(yīng)生成L-木酮糖，利用單一底物木糖醇生產(chǎn)L-木酮糖。

隨著糖尿病、肥胖等健康問(wèn)題的普及，人們對(duì)低糖食品、功能性調(diào)味劑以及一些低卡路里的甜味劑傾注了越來(lái)越多的關(guān)注。其中很大一部分是關(guān)于稀有糖的研究和開發(fā)。L-木酮糖作為α-葡萄糖苷酶抑制劑，可以用于糖尿病患者血液中葡萄糖水平的降低。目前，已有以L-木酮糖作為主要成分的降血糖藥物通過(guò)審核。由于體內(nèi)葡萄糖內(nèi)酯主要在肝臟內(nèi)代謝，代謝產(chǎn)物包括L-木酮糖，因此，尿液中的L-木酮糖的含量變動(dòng)可以表征這一代謝過(guò)程的正常與否。由此可知L-木酮糖在醫(yī)療保健等領(lǐng)域發(fā)具有很大的應(yīng)用前景。

自然界中，L-木酮糖的含量極少，有L-木酮糖制備方法的研究報(bào)道較少。目前，L-木酮糖的生產(chǎn)方法有化學(xué)法和生物法?；瘜W(xué)合成法存在工藝復(fù)雜、副產(chǎn)物多、分離純化困難、產(chǎn)物得率低等問(wèn)題。4-木糖醇脫氫酶(xylitol 4-dehydrogenase，EC 1.1.1.10)隸屬氧化還原酶，能夠在NAD⁺存在的情況下氧化木糖醇生成L-木酮糖。在這種情況下，對(duì)輔因子進(jìn)行控制對(duì)進(jìn)一步提高目的產(chǎn)物產(chǎn)量來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。通過(guò)輔因子再生技術(shù)生物轉(zhuǎn)化合成產(chǎn)物，基于長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮是最具潛力的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一株產(chǎn)L-木酮糖的枯草芽孢桿菌，可轉(zhuǎn)化木糖醇生成L-木酮糖，對(duì)L-木酮糖的生產(chǎn)具有重要的意義。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述枯草芽孢桿菌分類命名為枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)SK46.001，已于2017年4月5日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏地址中國(guó)武漢，武漢大學(xué)，保藏編號(hào)CCTCC NO:M2017165。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種組合物，所述組合物包括所述產(chǎn)L-木酮糖的枯草芽孢桿菌活性成分。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述組合物含有所述產(chǎn)L-木酮糖的枯草芽孢桿菌細(xì)胞。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述組合物為藥物。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述藥物由所述產(chǎn)L-木酮糖的枯草芽孢桿菌細(xì)胞和藥學(xué)上可接受的載體組成。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述組合物為食品。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述食品由所述枯草芽孢桿菌的發(fā)酵液和食品上可接受的載體組成。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供所述枯草芽孢桿菌的應(yīng)用，具體用于化學(xué)、食品及制藥領(lǐng)域。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述應(yīng)用是應(yīng)用所述枯草芽孢桿菌生產(chǎn)L-木酮糖，所述方法包括向終濃度為20-100g/L的木糖醇加入2×10⁹～1.5×10¹⁰CFU菌體/g木糖醇的細(xì)胞，37℃保溫3-24h。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述方法具體步驟為：以含20-100g/L的木糖醇的甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液(50mM，pH 10.0)為反應(yīng)體系，按照2×10⁹～1.5×10¹⁰CFU菌體/g木糖醇的濃度加入枯草芽孢桿菌細(xì)胞，37℃保溫3-24h。