[发明专利]一株胶红酵母菌株ZZR-1#及该菌株生产角质酶的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一株胶红酵母，具体的说是一株胶红酵母菌ZZR-1#及该菌株生产角质酶的方法。 

背景技术

从植物中提取天然活性成分化合物，就是要从植物的组织结构中溶出这些化合物，并使之与固体组织分离。传统的天然产物提取方法有碱煮法，酸煮法，以及水煮或醇煮法，但这些方法都涉及到高温蒸煮，对药效好的高活性药物可能造成活性丧失；特别是酸性或碱性条件下，还有可能改变化合物的药效结构，如苷键、酯键的水解等。环境污染明显也是传统方法的一大弊端。酶降解提取植物中天然药物成分方法是一种温和的提取方法，因为组织结构的破坏，多种组分可一并溶出，显著地减少提取液的用量，降低污染，降低单一组分的提取成本；多种天然产物的同时溶出，可提高分离纯化的效率，降低纯化的成本；此外，酶法提取最大的特点就是反应条件温和，酶作为一种生物催化剂, 具有高效性、底物专一性等特点, 在反应中不会发生副反应, 保证了植物中有效成分的结构性质不被破坏，有利于后续生产。如杜仲(Eucommia ulmoides Oliv)是中国特有的名贵经济树种，杜仲叶与杜仲皮中的化学成分十分相似，有着同样的药理作用，而且杜仲叶中还含有多种杜仲皮中所没有的成分, 杜仲属于落叶乔木, 其叶子是可再生的，资源丰富，相比于杜仲皮更具有了很大的开发价值。杜仲叶中的杜仲胶、绿原酸、桃叶珊瑚苷、杜仲黄酮、木脂素等多种成分的同时提取是对自然资源的充分利用和保护，最终使整个生产获得高的经济效益和社会效益。 

但是，用纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、淀粉酶等生物酶降解叶片植物组织和细胞壁时，在叶片组织的最外层有一层保护植物组织不受外界生物浸蚀的角质保护层，阻挡了各种酶降解植物组织的作用。当致病菌入侵植物时，必须分泌出角质酶降解角质层，破坏角质层后方可侵入到植物内部。同样，欲用酶水解植物叶片，必须先水解表面的角质层。 

现在的研究已证明，角质酶是降解角质层的最主要的功能酶。而在自然界中，角质酶的来源十分有限，仅有微生物和花粉两个方面。产角质酶的微生物也很少，主要为植物的病原真菌，至今尚未有关于产角质酶酵母菌的报道。相对于病原真菌的培养来说，酵母菌的意义更为重大，因为酵母菌生长周期比其他病原真菌短，且对环境来说不具有病原真菌的危害性，是安全的。 

杜仲叶中药中含有大量的活性成分，在提取这些物质时最主要的是破坏植物叶中的植物组织结构及其表面的角质层，但其最外层的角质层的去除是现在的一个技术难点。角质酶（EC3. 1.1. 74）是一种多功能酶，具有属于α/β水解酶折叠的共同结构的蛋白质，可以降解角质产生大量的脂肪酸，也可以水解甘油三酯等化合物。角质酶是丝氨酸水解酶家族中较小的成员。因为角质酶能够水解短链或长链酯类, 还能够催化酸与醇的酯化、脂肪酸盐与醇的转酯化等反应。在食品工业、制药工业、化工工业及印染工业等许多领域得到广泛应用。因此，对产角质酶菌株的研究意义十分重大。 

发明内容

本发明目的是为解决上述技术问题的不足，提供一株胶红酵母菌ZZR-1#及该菌株发酵生产角质酶的方法，胶红酵母菌ZZR-1#是从植物病原真菌以外首次发现产角质酶的酵母菌，采用发酵法生产角质酶，安全且更利于大规模生产。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 

一株胶红酵母菌ZZR-1#，分类命名为胶红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）已保藏于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. 8890。

一种采用胶红酵母菌ZZR-1#生产角质酶的方法，具体操作步骤为： 

步骤一、斜面培养：将储备于低温冰箱中的胶红酵母菌ZZR-1#菌种接种到斜面种子培养基上，在26-28℃下培养48h，得到斜面种子培养基培养的菌种，备用；

所述的斜面种子培养基为，每1000 ml培养基，加入马铃薯100克、胰蛋白胨 1.0-5.0g、乳糖1.0-5.0g和琼脂 17.0g，余量为水；

步骤二、摇瓶种子培养：取2-3接种环斜面种子培养基培养的菌种，接种于装有100mL摇瓶种子培养基的250mL锥形瓶中，并于27-29℃、160r/min摇床培养36h-48h，得到摇瓶种子培养菌种；

所述的摇瓶种子培养基配方为：每1000 ml培养基，加入乳糖1.5-15.0g、酵母粉0.5-5.0g、氯化钠 0.5-2.0g和硫酸镁 0.5-2.0g，余量为水，pH 6.3-6.8；