[发明专利]土壤杆菌ZX09,用土壤杆菌ZX09生产的水溶性β-葡聚糖及其制备方法及在降低血糖上的应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物及微生物胞外多糖技术领域，特别是一种土壤杆菌Agrobacteriumsp.ZX09，该菌生产的新型水溶性β-葡聚糖分子及其制备方法和在降低血糖上的应用。

背景技术

β-葡聚糖广泛地分布于真菌、细菌和植物体内，目前药用、食用菌β-葡聚糖主要来源于食用、药用担子真菌和子囊酵母菌的细胞壁，谷物中的β-葡聚糖主要存在于燕麦和大麦胚乳的细胞壁中，从这些物质中提取β-葡聚糖的工艺较复杂，且产量较低。

β-葡聚糖不仅在各种生物体内发挥多种生物学活性，而且在各种生物间的相互影响过程中也具有多种功能，是高效的生物反应调节因子(BRM)。据报道，β-葡聚糖具有抗肿瘤、抗氧化等功能，长时间食用含β-葡聚糖的食物能够降低高胆固醇的人血液中的胆固醇，燕麦中提取的β-葡聚糖可降低糖尿病人的餐后血糖(Jenkins，A.L.，D.J.A.Jenkins，U.Zdravkovic，P.Würsch and V.Vuksan.2002.Depression of the glycemic index byhigh levels of β-glucan fiber in two functional foods tested in type 2diabetes.EuropeanJournal of Clinical Nutrition 56，622-628)。然而，β-葡聚糖功效的发挥需要一定溶解度、空间结构和合适的分子量的支撑。很多β-葡聚糖的水溶性较低，例如，可得然胶是由土壤杆菌或产碱杆菌产生的一种水不溶的凝胶多糖型葡聚糖，它由D-葡萄糖残基经β-葡萄糖苷键在C1，C3线性连接而成(Kim，M.K.，K.E.Ryu，W.A.Choi，Y.H.Rhee，andI.Y.Lee.2003.Enhanced production of(1→3)-β-D-glucan by a mutant strain ofAgrobacterium species.Biochem.Eng.J.16：163-168)；香菇多糖对肿瘤有抑制作用，但它在水中的溶解度也不高。而非水溶性的葡聚糖进入人体后很难被直接吸收，使其应用范围收到极大的限制。

为解决这一难题，很多学者研究了β-葡聚糖的衍生化来提高它的水溶性和生物活性，如在对从虎奶菌(Pleurotus tuber-regium)中提取的β-葡聚糖进行硫酸化前后抗肿瘤活性的变化研究中，发现硫酸化后多糖溶解度增大，同时抗肿瘤能力也相应的增加(Lina Zhang，Mei Zhang，Jing Dong，Ji Guo，Yinyin Song，Peter Chi keung Cheung.2001.Chemical structure and chain conformation of the water-insoluble glucan isolated fromPleurotus tuber-regium.Biopolymers 59：457-464.张俐娜，张玫，张志强，黄荣春。虎奶菇葡聚糖硫酸酯在水溶液中的链构象及构效关系。2003年全国高分子学术论文报告会)。另外，在中国专利(CN：1583802A)中对非水溶性酵母β-(1，3)-葡聚糖通过甲酸降解，得到不同分子量的可溶于水的β-(1，3)-葡聚糖。但所有这些解决方法都增加了获得所需β-葡聚糖的难度，使制备成本大大提高，限制了在生产领域中的大规模使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产水溶性β-葡聚糖的土壤杆菌(Agrobacterium sp.ZX09)。

本发明的另一目的是提供一种用土壤杆菌ZX09生产的水溶性高粘度β-葡聚糖及其制备方法。

本发明的目的还在于提供一种用土壤杆菌ZX09生产的水溶性高粘度β-葡聚糖在降低血糖上的应用。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种土壤杆菌ZX09，在山东东营的盐土中分离得到菌株，此菌株为土壤杆菌属菌株(Agrobacterium sp.)，菌株已于2010年1月21日在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏编号为CCTCC NO：M2010020。

一种用土壤杆菌ZX09生产的水溶性β-葡聚糖，结构通式如下所示：

→{3)-beta-D-Glup-(1→3)-[beta-D-Glup-(1→3)-beta-D-Glup-]₃-alpha-D-Glup-(1→3)-alpha-D-Glup-(1}_n→

上述结构中的n为100～200。