[发明专利]一种α-转移葡萄糖苷酶的生产菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物筛选技术领域，具体涉及一种α-转移葡萄糖苷酶的生产菌株及其应用。 

背景技术

α-转移葡萄糖苷酶(α-transglucosidase E.C.2.4.1.24)能够从低聚糖类底物的非还原性末端切开α-1、4糖苷键，释放出葡萄糖，或将游离出的葡萄糖残基以α-1、6糖苷键转移到另一个糖类底物上，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖(简称IMO，主要包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖及四糖以上的低聚糖)、糖脂或糖肽等。该酶既具有水解能力，又可以专一地进行葡萄糖苷键的转移反应，是生产低聚异麦芽糖的必需酶制剂之一。 

α-转移葡萄糖苷酶在自然界中分布广泛，种类繁多，性质各异，几乎存在于所有生物体内，在人类的糖原降解及动物、植物和微生物的糖类代谢方面具有重要的生理功能，该酶主要应用于生产低聚异麦芽糖。IMO作为功能性低聚糖，摄入后不被人体消化吸收，也不易被大肠中的多数腐败细菌所利用，但IMO是人类肠道有益菌群双歧杆菌的增殖因子，能作为双歧杆菌的碳源而被利用，具有促进肠道有益菌群增值、润肠通便、调节血脂、低甜度、低热量等独特功效。作为一种功能性食品原料，IMO已被广泛用于各种食品的制造如乳制品、糖果类、焙烤食品、饮料、酒类、肉制品、婴幼儿食品等。 

目前工业上已经有以淀粉或麦芽糖为原料，通过酶法生产低聚异麦芽糖的工艺，但是已有的生产工艺转化率并不高。此外，虽然我国异麦芽糖产量很高， _α-转移葡萄糖苷酶作为低聚异麦芽糖生产中最关键的酶制剂的用量很大，但国内却一直没有实现工业化生产，该酶仍然依赖进口，这些限制因素都极大制约了国内低聚异麦芽糖的生产。因此，本领域亟需获得高活性的α-转移葡萄糖苷酶及其相应的更加稳定、高产α-转移葡萄糖苷酶的生产菌株，以适应低聚异麦芽糖生产工艺的需要，为工业化生产奠定基础。 

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供了一种α-转移葡萄糖苷酶的生产菌株，该菌株是以黑曲霉（Asperillus niger）CGMCC No.8245为出发菌株，通过紫外诱变的方法对其进行突变，最终筛选到一株高产α-转移葡萄糖苷酶的黑曲霉突变菌株，从而有利于促进α-转移葡萄糖苷酶的广泛应用。 

本发明提供了一种高产α-转移葡萄糖苷酶的黑曲霉Afm78（Asperillus niger  Afm78），已于2013年11月12日保存于位于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的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），菌株保藏编号为CGMCC No.8470。 

用于作为起始诱变的黑曲霉（Asperillus niger）Af7株，于2013年9月25日保藏于位于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的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏编号为CGMCC No.8245。 

本发明所述黑曲霉Afm78用于生产α-转移葡萄糖苷酶。 

本发明以黑曲霉CGMCC No.8245为出发菌株，利用紫外诱变方法得到一株高产α-转移葡萄糖苷酶的突变菌株黑曲霉Afm78（Asperillus niger Afm78），其发酵酶活高达6699U/mL，比出发菌提高了54%。所述黑曲霉Afm78表达的α-转移葡萄糖苷酶，可广泛应用于食品加工领域。其中在低聚异麦芽糖浆生产中添加本发明所述α-转移葡萄糖苷酶，能使转苷效率提高50%以上，得到的产品中异麦芽低聚糖的质量体积比达到92%以上，市场前景广阔。 

附图说明

图1：本发明的突变菌株黑曲霉Afm78发酵上清液SDS-PAGE电泳检测图，其中泳道1所示为蛋白标准分子量标记，由上至下为116.0kD，66.2kD，45.0kD，35.0kD，25.0kD，18.4kDa和14.4kD；泳道2所示为出发菌株Asperillus niger CGMCC No.8245发酵上清液中蛋白表达情况；泳道3所示为突变菌株黑曲霉Afm78发酵上清液中蛋白表达情况，箭头所指109kDa处的蛋白条带即为重组表达的α-转移葡萄糖苷酶； 

图2：α-转移葡萄糖苷酶的相对酶活与pH的曲线图； 

图3：α-转移葡萄糖苷酶的相对酶活与温度的曲线图。 

具体实施方式