[發明專利]一種高轉化率木糖醇的菌種及其制備方法

在審

• 申請號: 202011448175.0
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112458035A9
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 仝慶文;路慶輝;曹衍軍;袁守彥;劉澤華;應廣東;張偉;周天
• 申請（專利權）人: 山東太陽紙業股份有限公司;山東太陽宏河紙業有限公司;兗州天章紙業有限公司;山東太陽生活用紙有限公司
• 主分類號: C12N1/36
• 分類號: C12N1/36;C12N13/00;C12N15/01;C12N1/18;C12P7/18;C12R1/865
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 柯宏達;夏華棟

本公開涉及一種高轉化率木糖醇的菌種的制備方法，(1)在木糖發酵車間，對發酵液進行檢測，篩選木糖醇含量高的發酵液，所述發酵液使用釀酒酵母進行發酵；(2)從木糖醇含量最高的發酵液的發酵罐中取樣，接種到木糖培養基中，選擇菌落在木糖培養基平板上擴大培養，紫外線照射進行誘變；(3)將誘變后的菌株分別擴大培養并檢驗發酵物，選擇木糖醇含量最高、副產物最少的菌種。該菌種經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CGMCCNo.20693。

技術領域

本公開涉及生物技術領域，尤其涉及一種高轉化率木糖醇的菌種及其制備方法。

背景技術

農業廢棄物如秸稈、皮殼、芯等粗纖維(多縮戊糖)含量豐富，但這些農業廢棄物的處理方式多為廢棄或焚燒，造成極大的資源浪費及環境污染。而木糖醇可由粗纖維(多縮戊糖)水解制得木糖，木糖催化加氫制得木糖醇。農業廢棄物作為原料制備木糖醇,將農副產品變廢為寶、保護環境、節約資源、是一條環保經濟的有效途徑。

木糖醇，由木糖還原生成，作為一種功能性甜味劑，糖尿病人的輔助治療劑，具有減肥、調節腸道，改善肝功等功能，在食品工業應用廣泛。

生產木糖醇的方法主要有化學加氫法和生物轉化法。化學加氫法關鍵工序為原料→水解→中和→濃縮→脫色→離子交換→濃縮→加氫→濃縮→結晶→分離→包裝，該方法生產工藝長，操作難度大，加氫工序工藝過程對設備要求極高，副產物成分復雜、提純難、成本高，且催化加氫過程所需的鎳催化劑對環境污染嚴重，木糖醇的收率較低。

生物轉化法則是利用微生物體內的木糖還原酶，將木糖轉化成木糖醇。該過程不需高溫高壓，反應條件溫和，且工藝較簡單可行，操作性可控性強。且后者不需要木糖的純化，易于分離木糖醇，降低成本，減少污染，將逐漸成為替代化學加氫法生產的有效途徑。

在我國，通過生物轉化法生產木糖醇有著廣泛的原料供應及應用前景，且能保護環境，使得廢物資源化、無害化。可生產木糖醇的微生物總體可分三類：細菌、絲狀真菌以及酵母菌，酵母的產率明顯高于其他。熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)具有可天然利用木糖的能力，但是由于其可致病性等不安全因素存在，以及其他可天然利用木糖生產木糖醇的微生物在代謝過程具有局限性、以及安全性并未得到認證。釀酒酵母通常不利用木糖為碳源生長，因而可以最大限度的轉化而不消耗原料中的木糖。然而，釀酒酵母需要能夠耐受高濃度的木糖母液中抑制物和糖產生的壓力。

生物轉化法也存在一些缺點，例如發酵過程中需要添加鎳、葡萄糖酸鈉等添加劑，擴大培養過程中培養基成本較高，導致生產成本增加。

針對以上缺點，申請人從釀酒酵母中篩選出一株不需要額外任何催化劑，而且培養基成本較低，生產操作方便，轉化率高的菌株。

發明內容

本公開旨在將釀酒酵母通過分離、誘變、定向馴化而得到一株高轉化率、較高底物濃度的菌株。

本公開的一個目的在于，提供一種高轉化率木糖醇的菌種，

(1)在木糖發酵車間，對發酵液進行檢測篩選木糖醇含量高的發酵液，所述發酵液使用釀酒酵母(Saccharomyces Cerevisiae)進行發酵；

(2)從裝有木糖醇含量最高的發酵液的發酵罐中取樣接種到木糖培養基中，發酵后選取菌液接種在木糖培養基平板上擴大培養，紫外線照射進行誘變；

(3)將誘變后的菌株分別擴大培養并檢驗發酵物，選擇木糖醇含量最高、副產物最少的菌種，菌種編號為：TY-2。

在一個優選的實施方案中，所述紫外線的照射強度為90-200μ W/CM²，時間為3-5分鐘。

在一個優選的實施方案中，所述發酵液配方為木糖5-15質量％、葡萄糖0.5-1.5質量％、玉米漿粉0.4-1.0質量％、七水硫酸鎂0.02-0.2質量％、pH 4-6。