[发明专利]一种海带降解菌及其制备海带汁的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境微生物技术领域，具体涉及一株海洋细菌Tamlana alginolytica ZJU HZ22, 菌株保藏号为CGMCC No. 5324，及其在海带汁生物制取中的应用。

背景技术

海带养殖是西北太平洋海域，主要包括中国、日本、韩国等国家的特色海水养殖产业，目前，我国的海带年产量已达80万吨（干重）以上，居世界首位，而日韩两国的养殖规模仅在每年20万和10万吨（干重）左右。但是，相比于养殖上的优势，我国的海带加工水平却远远落后于日韩两国，主要表现在：1. 原料综合利用率低，目前我国的海带综合利用率尚不足30%，约2/3的海带活性成分未被开发，而在海带加工技术发达的日本和韩国，其海带综合利用率已达80%以上；2. 成形产品的品种单一且技术含量低，迄今我国的海带食品仅几十种，且基本局限于海带结、海带丝等初级加工品，而在日本，目前已形成130多个系列、300多个品种的海带食品和保健品。综上所述，我国的海带产业存在着无法将自身的原料优势有效地转化为产品优势的不平衡发展趋势，其本质原因在于我国海带加工的工艺技术更新滞后，缺乏创新，因此，立足于海带的天然食用价值，以现代生物技术为核心研发相应的海带精深加工工艺，是解决上述问题的关键所在。

海带富含碳水化合物，占藻体干重的44-56%，包括褐藻胶（22-26%），甘露醇（11-18%），粗纤维（9.8%左右）以及海带淀粉（1%）、褐藻糖胶（0.3-1.5%）等，其中，褐藻胶是最主要的海带营养物质。现代药理学研究证明，褐藻胶具有多种生理学活性，包括免疫调节、抗肿瘤和病毒、抗氧化、降血脂和血糖、抗凝血和血栓、抗辐射等，而褐藻胶寡糖更是极好的食品原材料和添加剂，具有整肠、解毒、降血糖血脂、抗炎、抗菌、免疫调节等保健功能。由此可见，褐藻胶也是最重要的海带功能成分。然而，现代生物学研究发现，褐藻胶是一类结构多糖，存在于海带藻体最坚固的部分——细胞壁中，其特异性降解酶主要来源于海洋生物，人体自身的消化系统，包括肠道微生物均不具备降解褐藻胶的能力，无法从具有天然藻体结构的海带食品中有效地获取和吸收。因此，借助工艺技术破解藻体结构，提取功能成分，也即进行“体外预消化”，是海带精深加工的重要内容。

目前，我国以去除藻体结构为目的的海带预处理手段多为浸汁法，包括机械切分、打浆、浸提等主要步骤，其中，浸提方法略有变化，采用的浸提介质包括水、酸、酒精、碱液（如苏打）等，工艺上多需要加热保温处理，同时还需要附加一定的脱腥处理，诸如添加助剂浸泡，添加气味浓郁的辅料掩蔽，采用活性炭吸附，以及通过酵母的短时发酵作用（30-60 min）脱腥。基于上述方法的制取技术主要是从宏观角度破坏肉眼可见的藻体结构，但从微观角度而言，多糖类物质的降解程度依然有限，其最直接的证据即在于需要额外的脱腥处理，因为褐藻胶本身即是腥味的主要来源。2007年，胡志和等对酶解制取海带汁的方法进行了研究和报道，即通过添加纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶对海带粉进行处理，再加水浸提获取海带汁，这是国内首次也是唯一一个利用酶解技术制取海带汁的报道，但其未针对海带中含量最高的褐藻胶进行酶解处理，其中的重要原因在于，目前上市的褐藻胶裂解酶制剂极少，同时极其昂贵。2011年，日本的Wakabayashi等获得了一株能够完全降解裙带菜的细菌Microbulbifer sp. 6532A，虽然该研究的初衷并不在于海藻的深加工技术开发，但却提供了一种新的深加工技术的研发思路，即可利用降藻微生物合成的天然复合酶系深度降解海带生物质，从而高效制取海带汁。

发明内容

本发明的一个目的是提供一株具有海带降解活性的海带降解菌株。本发明涉及的菌株已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101），分类命名为Tamlana alginolytica，菌株名为ZJU HZ22，保藏号为CGMCC No. 5324，保藏日期为2011年10月14日。该菌株分离自东海舟山海域的表层海水及浮游海藻样品，分离过程如下：首先通过摇瓶水平的定向培养从样品中富集具有降藻活性的菌群，进而通过平板分离获得纯培养菌株，最后再通过摇瓶水平的定向筛选和驯化获取目标菌株。最终选育所得的菌株以Tamlana alginolytica ZJU HZ22 (CGMCC No. 5324)为代表，其能够在7.5升发酵罐水平稳定地合成胞外复合酶，并通过酶解作用深度降解海带。