[發明專利]一種利用滲透性全細胞生產單一聚合度麥芽糊精的方法

在審

• 申請號: 202211674900.5
• 申請日: 2022-12-26
• 公開（公告）號: CN115948317A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 江波;鄭露華;常書強;張濤;穆國偉;周瑞琦
• 申請（專利權）人: 江南大學;山東香馳健源生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/56;C12N15/61;C12N9/24;C12N9/90;C12P19/14;C12P19/04;C12R1/19
• 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: 王志新

本發明提供一種利用滲透性全細胞生產單一聚合度麥芽糊精的方法。屬于生物技術領域。現有技術分離出單一聚合度麥芽糊精產品很難，并且具有制備單一聚合度麥芽糊精過程繁瑣和資源消耗大的技術問題。本發明提供一種底盤細胞，在滲透性全細胞中表達編碼環麥芽糊精酶的基因或同時表達編碼環麥芽糊精酶的基因和編碼麥芽寡糖基海藻糖合成酶的基因，經發酵后獲得含有相應酶液的滲透性全細胞。利用全細胞在含有環糊精的反應液中反應后獲得單一聚合度麥芽糊精。利用本發明的方法僅需通過一次發酵獲得滲透性全細胞，無需多次發酵和細胞破碎產酶即可反應獲得純度很高的單一聚合度還原性或非還原性麥芽糊精，轉化率高，進一步降低生產成本。

技術領域

本發明涉及一種利用滲透性全細胞生產單一聚合度麥芽糊精的方法，屬于生物技術領域。

背景技術

麥芽糊精是指以淀粉為原料，將淀粉經酸法或酶法低程度水解得到的DE值在20％以下的產品。其主要成分為聚合度(即DP值)在10以上的糊精和聚合度在10以下的低聚糖。

由于麥芽糊精可作為增稠劑、乳化劑或穩定劑等配料添加到食品中，可作為賦形劑、填充劑等配料添加到藥品中，且可作為優良載體添加到日化產品中，因此，麥芽糊精在食品、醫藥和日化等領域均具有重要的應用，這也意味著麥芽糊精具有很大的市場。

但是，受到現有麥芽糊精制備方法的局限，目前生產得到的麥芽糊精中，高聚合度的麥芽糊精(一般為DE值在4％～12％的麥芽糊精)含有較多的直鏈糊精且DP值分布不均勻，添加了此類麥芽糊精的溶液放置一段時間后容易出現沉淀(具體可見參考文獻：李才明,李陽,顧正彪,洪雁,程力,李兆豐.麥芽糊精的支化修飾及其特性研究進展[J].中國食品學報.2018(10):1-8)，低聚合度的麥芽糊精(一般為DE值在13％～20％的麥芽糊精)則具有很高的還原能力，易與其他物質發生反應，并且，當其與氨基酸或蛋白質共存時易產生美拉德反應，降低了含有此類麥芽糊精的產品的質量。

另外，受到現有麥芽糊精制備方法的局限，目前生產得到的麥芽糊精均是多種物質(包括葡萄糖、麥芽糖、低聚糖和多聚糖等)的混合物，這在很大程度上提高了聚合度均一的麥芽糊精產品的分離純化難度，進而增加了單一聚合度麥芽糊精產品的分離純化成本。

目前可通過多酶級聯反應制備單一聚合度麥芽糊精，但是普通酶法制備通常需要經過多次發酵產酶和細胞破碎才能獲得可供酶促反應的可溶性酶。過程復雜繁瑣，這既耗時也增加了資源消耗的負擔。上述缺陷均極大限制了麥芽糊精市場的進一步發展。因此，急需找到一種經濟高效生產單一聚合度麥芽糊精的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有技術分離出單一聚合度麥芽糊精產品很難，并且制備單一聚合度麥芽糊精產品過程繁瑣和資源消耗大的技術問題。

本發明提供一種重組的基因工程菌，所述基因工程菌是表達編碼環麥芽糊精酶的基因cdase或同時表達編碼環麥芽糊精酶的基因cdase和編碼麥芽寡糖基海藻糖合成酶的基因mtsase，出發菌株為滲透性全細胞；所述滲透性全細胞是敲除大腸桿菌的細胞外膜脂多糖合成相關基因lpxM，獲得的大腸桿菌底盤細胞；所述細胞外膜脂多糖合成相關基因lpxM的基因序列如SEQ?ID?NO:1所示。

在一種實施方式中，獲得出發菌為E.coli?BL21(DE3)。

在一種實施方式中，所述環麥芽糊精酶的基因cdase的基因序列如SEQ?ID?NO:4所示；所述麥芽寡糖基海藻糖合成酶的基因mtsase的基因序列如SEQ?ID?NO:5所示。

本發明提供一種用于生產麥芽糊精的全細胞的制備方法，在滲透性全細胞中表達編碼環麥芽糊精酶的基因cdase或同時表達編碼環麥芽糊精酶的基因cdase和編碼麥芽寡糖基海藻糖合成酶的基因mtsase，經發酵后獲得的含有相應酶液的滲透性全細胞。