[发明专利]一株产低温β-半乳糖苷酶的海洋盐单胞菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及海洋微生物技术领域，具体涉及一株海洋盐单胞菌菌株P6009-1，及其利用该海洋盐单胞菌生产低温β-半乳糖苷酶的方法，及其在制备低乳糖牛奶中的应用。

背景技术

β-半乳糖苷酶(E.C.3.2.1.23)全称是β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，它广泛分布在动植物以及微生物中，动物体内的β-半乳糖苷酶主要存在于小肠表面，其作用是将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，以供生物体利用。同时它还可以通过转糖基作用将半乳糖转移至乳糖上，生成低聚糖。

乳糖是由D-半乳糖和D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接形成的二糖，它主要存在于哺乳动物的乳汁中，在人乳中约含7％，牛乳中约含5％。牛乳是一种重要的营养品，但某些人群在喝牛奶时会产生腹鸣、腹泻、呕吐等症状，其主要原因是由于人体内β-半乳糖苷酶的含量或活性随年龄、人种及肠道疾病的影响而降低，导致牛乳中的乳糖不能很好地被分解而产生的一种不适，称为乳糖不耐症或乳糖消化不良。乳糖不耐症的主要原因是乳糖不耐症严重影响了牛奶中营养物质的吸收。目前为解决乳糖不耐症患者的牛奶饮用问题，多采用在牛奶中添加外源性β-半乳糖苷酶的方法生产低乳糖牛奶，使牛奶中的乳糖在进入人体之前就被降解，避免了乳糖吸收的问题。

食品工业最主要的β-半乳糖苷酶的来源是从微生物中提取纯化的β-半乳糖苷酶。但是，由于牛奶的运输、保藏多数是在低温下进行的，因此能在低温下分解乳糖，是工业应用β-半乳糖苷酶所必须具备的条件之一。鉴于此原因，目前报道的最适作用温度低于50℃的β-半乳糖苷酶不多，而能在低温(0～20℃)下保持高活性的β-半乳糖苷酶就更少。比较优良的有来自于Arthrobacterpsychrolactophilus F2的β-半乳糖苷酶，在0～20℃时可保持活性75％以上，以及来自于Arthrobacter sp.SB中的β-半乳糖苷酶，在0～20℃时可保持活性50％以上。而目前能应用于食品工业的符合美国FDA的GRAS级(generally regard assafe)的只有荷兰帝斯曼集团改造的乳酸克鲁维酵母菌(Kluyveromyces lactis)中提取的β-半乳糖苷酶，该酶最适温度在40℃左右，但它在低温下活性很低，因此，目前没有真正意义上的低温β-半乳糖苷酶应用于食品工业中，急需发现 新型低温β-半乳糖苷酶。

海洋是一个十分独特的生态环境，复杂的生态环境，不仅使海洋微生物产生了特殊的生物活性物质，也使海洋生物代谢过程中的酶类在性质、功能上与陆地生物有很多不同，比如作用温度，海洋微生物酶类普遍具有低温酶的相关性质。因此，从海洋微生物中寻找低温下具有高活性的β-半乳糖苷酶是一种很好的选择。

发明内容

本发明的目的在于从海洋微生物中寻找到一株能够高产低温β-半乳糖苷酶的海洋盐单胞菌，并利用它生产低温β-半乳糖苷酶。

本发明提供了一株海洋盐单胞菌菌株P6009-1。

本发明的海洋盐单胞菌(Halomomas sp.)菌株P6006-1，是从东海海域的海水中培养分离得到的，是一株盐单胞菌属未知种菌株，该假单胞菌属未知种菌株P6009-1，已于2011年1月5日保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC)，保藏号为CCTCC No：M2011001。

本发明提供的海洋盐单胞菌菌株P6009-1(简称菌株P6009-1)形态特征如下：菌落颜色呈黄色，菌落形态为圆形，边缘整齐，表面光滑湿润，突起于琼脂表面。对菌株进行革兰氏染色，为革兰氏阴性杆菌。

经DNA序列测定，菌株P6009-1的16S rDNA序列全长为1447bp。将该16S rDNA序列递交GenBank进行Blast同源系列比对，结果发现，P6009-1与Halomonas sp.MZ0306A1(EU124745.1)相似度最高，为99％。

菌株P6009-1的16S rDNA全序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还提供了利用该海洋盐单胞菌生产低温β-半乳糖苷酶的方法。该方法是将上述海洋盐单胞菌在含乳糖的培养基中进行发酵，培养温度为25-37℃，培养3-7天，pH值为7.2-7.8。

较优的方法是，将上述海洋盐单胞菌接种于Zobell 2216E液体培养基(蛋白胨5g，酵母膏1g，磷酸铁0.1g，NaCl 60g，1000ml蒸馏水，pH7.6)，28℃，培养2天；然后转入发酵液体培养基(乳糖20g，蛋白胨5g，酵母膏1g，磷酸铁0.1g)中培养，28℃，培养3天。