專利名稱：一株羅伊氏乳桿菌及用該菌株生物制備羅伊糖的方法
一株羅伊氏乳桿菌及用該菌株生物制備羅伊糖的方法技術(shù)領(lǐng)域
一株羅伊氏乳桿菌及用該菌株生物制備羅伊糖的方法，羅伊糖是一種新型功能葡聚糖，本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
葡聚糖是指由二十個(gè)以上葡萄糖組成的多糖類化合物。根據(jù)來源，葡聚糖可以分為植物多糖、動(dòng)物多糖和微生物多糖；根據(jù)糖類組成不同，葡聚糖又可以分為同多糖和雜多糖。葡聚糖的結(jié)構(gòu)常因單糖的構(gòu)型、糖基化方式、有無分支、糖中羥基、相鄰單糖基糖苷的位置等的不同而不同，也使得葡聚糖成為具有不同功能活性的大分子物質(zhì)。功能葡聚糖的構(gòu)效與活性已經(jīng)成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
乳酸菌是一類從葡萄糖或乳糖的發(fā)酵過程中產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌的統(tǒng)稱，廣泛存在于自然發(fā)酵乳制品、發(fā)酵植物食品以及人體腸道中。近年來，乳酸菌以其特殊的生理活性和營(yíng)養(yǎng)功能而成為益生菌的主要來源，日益引起人們的重視。大量研究資料表明，乳酸菌能促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)胃腸道正常菌群、維持微生態(tài)平衡，從而改善胃腸道功能；提高食物消化率和生物效價(jià)；降低血清膽固醇，控制內(nèi)毒素；抑制腸道內(nèi)腐敗菌生長(zhǎng)；提高機(jī)體免疫力等。
乳酸菌通過發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸、特殊酶系、細(xì)菌表向成分等物質(zhì)具有生理功能，可刺激組織發(fā)育，對(duì)機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、生理功能、免疫反應(yīng)和應(yīng)激反應(yīng)等產(chǎn)生作用。例如，一些次生代謝產(chǎn)物如胞外多糖、細(xì)菌素等不僅具有重要的工藝學(xué)功能，還具有多種生理學(xué)活性， 包括調(diào)理腸道、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫等。因此，開展乳酸菌制備功能性多糖的研究，可以滿足傳統(tǒng)生物食品的加工操作及營(yíng)養(yǎng)保持的需求，同時(shí)作為一種新型的功能性食品輔料具有十分重要的研究意義和市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供羅伊氏乳桿菌CCTCC NO =M 2011397及用該菌株生物制備新型功能葡聚糖的方法，所得新型功能葡聚糖一羅伊糖可應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)健康食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。
本發(fā)明的技術(shù)方案從我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵奶制品中篩選獲得一株將蔗糖生物轉(zhuǎn)化為新型功能葡聚糖一羅伊糖的菌株，分類命名為羅伊氏乳桿菌(Lacto如《7ΛΛ5 reuterOS^ 24. 003，其保藏編號(hào)為 CCTCC NO :M 2011397。
用羅伊氏乳桿菌CCTCC No. M 2011397生物制備羅伊糖的方法，通過預(yù)培養(yǎng)時(shí)間、 培養(yǎng)基、轉(zhuǎn)化培養(yǎng)時(shí)間、轉(zhuǎn)化接種量等條件的選擇，總結(jié)出該菌株轉(zhuǎn)化蔗糖生物制備羅伊糖的方法為(1)生物轉(zhuǎn)化采用的菌株為CCTCCNO =M 2011397 ；(2)培養(yǎng)基為預(yù)培養(yǎng)基為5-10 g/L蔗糖的MRS培養(yǎng)基；轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基為80-100 g/L蔗糖、pH6. 8-7. 0的MRS培養(yǎng)基；養(yǎng)條件2%-4%接種量，35 37°C靜置培養(yǎng)對(duì) 3乩；(4)轉(zhuǎn)化培養(yǎng)條件預(yù)培養(yǎng)的菌體以2%-4%接種量轉(zhuǎn)接到含80-100g/L蔗糖的 pH6. 8-7. 0的MRS培養(yǎng)基中，35 37 °C靜置培養(yǎng)Μ 4 ι。
生物發(fā)酵制備得到新型功能葡聚糖一羅伊糖的產(chǎn)量達(dá)到20_35g/L ；其分子結(jié)構(gòu)中糖苷鍵連接方式為α (1 — 4)與α (1 —6)，分支密度為8%_20%，分子質(zhì)量為106-108。
采用紅外光譜儀按KBr壓片法和核磁共振NMR技術(shù)測(cè)定羅伊糖的官能基團(tuán)及糖苷鍵連接方式，其中在屯NMR圖譜上化學(xué)位移為5. 36ppm與4. 96ppm的峰值分別代表吡喃葡萄糖α-1，4與α-1，6糖苷鍵中被連接的異頭碳的數(shù)量，分支密度由分子鏈精細(xì)結(jié)構(gòu)中 α -1，6糖苷鍵的比例來表示。分子量的測(cè)定采用高效凝膠排阻色譜(HPSEC)的方法測(cè)定。
本發(fā)明的有益效果通過大量的篩選工作，從我國(guó)各地傳統(tǒng)發(fā)酵奶制品來源中分離得到一株生物制備羅伊糖的菌株，經(jīng)鑒定為羅伊氏乳桿菌(LactohciBM reuterOS^003，保藏編號(hào)CCTCC NO =M 2011397。該菌發(fā)酵時(shí)底物蔗糖與乳桿菌細(xì)胞直接接觸，在膜結(jié)合葡聚糖蔗糖酶的作用下，蔗糖被催化聚合成新型功能葡聚糖一羅伊糖。該菌適于液體連續(xù)發(fā)酵培養(yǎng)以及高細(xì)胞密度培養(yǎng)，發(fā)酵時(shí)間短、成本低、產(chǎn)量高，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明制備的產(chǎn)品可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等多個(gè)領(lǐng)域，具有十分重要的商業(yè)價(jià)值和應(yīng)用前旦ο
生物材料樣品保藏一株羅伊氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri ) SK 24. 003，保藏單位名稱中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，簡(jiǎn)稱CCTCC，地址中國(guó)武漢武漢大學(xué)，保藏編號(hào)為 CCTCC NO :M 2011397，保藏日期 2011 年 11 月 18 日。


圖1羅伊糖的分子結(jié)構(gòu)圖。
圖2羅伊糖的1H NMR圖。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，本發(fā)明的保護(hù)不限于此。
實(shí)施例1將羅伊氏乳桿菌CCTCC NO =M 2011397按洲接種量接到10 g/L蔗糖的MRS培養(yǎng)基， 35°C靜置培養(yǎng)Mh，然后將該預(yù)培養(yǎng)的菌體以4%接種量轉(zhuǎn)接到含100g/L蔗糖的pH7. 0的 MRS培養(yǎng)基中，35°C靜置培養(yǎng)48h，發(fā)酵產(chǎn)物中羅伊糖的含量達(dá)到32. 5g/L。
實(shí)施例2將羅伊氏乳桿菌CCTCC NO =M 2011397按4%接種量接到5 g/L蔗糖的MRS培養(yǎng)基，37°C 靜置培養(yǎng)36h，然后將該預(yù)培養(yǎng)的菌體以洲接種量轉(zhuǎn)接到含80g/L蔗糖的pH6.8的MRS培養(yǎng)基中，37°C靜置培養(yǎng)Mh，發(fā)酵產(chǎn)物中羅伊糖的含量達(dá)到28. 6g/L。權(quán)利要求
1.一株產(chǎn)羅伊糖的菌株，分類命名為羅伊氏乳桿菌OactohciBm reuteri)^ 24. 003，已保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CCTCC NO =M 2011397。
2.一種用羅伊氏乳桿菌CCTCC NO =M 2011397生物制備羅伊糖的方法，其特征在于(1)生物轉(zhuǎn)化采用的菌株為CCTCCNO =M 2011397 ；(2)培養(yǎng)基為:預(yù)培養(yǎng)基為5-10 g/L蔗糖的MRS培養(yǎng)基；轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基為80-100 g/L蔗糖、pH6. 8-7. 0的MRS培養(yǎng)基；(3)預(yù)培養(yǎng)條件2%-4%接種量，35 37°C靜置培養(yǎng)對(duì) 3乩；(4)轉(zhuǎn)化培養(yǎng)條件預(yù)培養(yǎng)的菌體以2%-4%接種量轉(zhuǎn)接到含80-100g/L蔗糖的 pH6. 8-7. 0的MRS培養(yǎng)基中，35 37 °C靜置培養(yǎng)Μ 4 ι。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用羅伊氏乳桿菌CCTCCNO =M 2011397生物制備羅伊糖的方法，其特征在于羅伊糖的產(chǎn)量達(dá)到20-35g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用羅伊氏乳桿菌CCTCCNO =M 2011397生物制備羅伊糖的方法，其特征在于羅伊糖的分子鏈結(jié)構(gòu)特征，糖苷鍵連接方式為α (1，4)與α (1，6)，且分支密度為8%-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用羅伊氏乳桿菌CCTCCNO =M 2011397生物制備羅伊糖的方法，其特征在于產(chǎn)品羅伊糖的分子質(zhì)量為106-108。
全文摘要
一株羅伊氏乳桿菌及用該菌株生物制備羅伊糖的方法，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的羅伊氏乳桿菌(Lactobacillusreuteri)SK24.003，已保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為CCTCC NOM2011397，該菌株是從我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵奶制品中篩選獲得，該菌發(fā)酵時(shí)底物蔗糖與羅伊氏乳桿菌細(xì)胞直接接觸，在膜結(jié)合葡聚糖蔗糖酶的作用下，蔗糖被催化聚合成新型功能葡聚糖—羅伊糖。本發(fā)明所提供的菌株是公認(rèn)安全的食品級(jí)的微生物，生物制備的羅伊糖具有良好的水溶性、低熱量、能量緩釋等特性，可應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)健康食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C12N1/20GK102517236SQ201110449899
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者周榴明, 張濤, 李曉卉, 江波, 繆銘 申請(qǐng)人:江南大學(xué)