[发明专利]一种球毛壳菌右旋糖酐酶的发酵制备及其应用

说明书

本发明公开了一种球毛壳菌右旋糖酐酶的发酵制备及其应用，属于发酵技术、酶制剂、制糖工业领域，本发明通过正交实验优化培养基成分和发酵条件确定球毛壳菌高产右旋糖酐酶的发酵方法，提高了右旋糖酐酶的产量，达到698.22U/mL，右旋糖酐酶水解高分子量葡聚糖，在酶的终浓度为2U/ml，15分钟内，对高分子量的葡聚糖(T2000)水解速率达到97.9％，球毛壳菌右旋糖酐酶对变异链球菌形成生物膜的抑制率达到71.58％，对生物膜的清除率达到49.07％，本发明方法在食品和制糖工业以及医药领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种球毛壳菌右旋糖酐酶的发酵制备及其应用，属于发酵技术、酶制剂、工业应用领域。

背景技术

酶制剂是指从生物中提取的具有酶类性质的物质，现已应用在医药、化工、食品、酿造等各领域，应用范围非常的广泛。食品加工业与人们的生活关系紧密，酶在食品加工业中的应用越来越多，作用也越来越重要，在肉类加工、蛋白质的深度水解和作为食品添加剂中有很大体现。

右旋糖酐酶是专一性地裂解右旋糖酐分子中的α-1,6葡萄糖苷键的水解酶。从酶对葡聚糖的水解作用来看，将已知的右旋糖酐酶分为两类，内切右旋糖酐酶和外切右旋糖酐酶。内切右旋糖酐酶水解右旋糖酐中的α(1→6)键，使其分子量变小。外切右旋糖酐酶，从还原端水解右旋糖酐中的α(1→6)键，并释放出葡萄糖。

右旋糖酐酶广泛应用于食品工业，医药和糖业。在食品工业中对糖蜜和饮料加工中起着至关重要的作用，在医学上，天然葡聚糖部分水解产物被用于制备血液代用品以及预防龋齿。右旋糖酐酶将高分子量的葡聚糖水解为不同分子量的α-葡聚糖，已被用作色谱介质，血容量扩展器和药物运载工具。

但目前，右旋糖酐酶的发酵产量还比较低，不能满足工业制备的需求，导致没有大量右旋糖酐酶的商业化产品。因此，如何通过改善发酵策略来提高右旋糖酐酶的发酵产量成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种球毛壳菌右旋糖酐酶的发酵制备及其应用，本发明从土壤中筛选出可以产右旋糖酐酶的菌株，生产的右旋糖酐酶是具有严格底物特异性的内切酶，本发明提高了右旋糖酐酶的产量，减轻了下游分离制备右旋糖酐酶的成本，能够利用右旋糖酐酶特异性地切除葡聚糖α-1,6糖苷键残基。

本发明的第一个目的是提供一种从土壤中筛选出的球毛壳菌(Chaetomiumglobosum)，已于2018年6月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCC No.15867，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

本发明的第二个目的是提供所述菌株在发酵领域的应用。

本发明的第三个目的是提供一种培养所述菌株的方法，所述方法是将球毛壳菌接种于发酵培养基中，发酵培养基的成分为：碳源和氮源浓度为0.5～5％，K₂HPO₄和MgSO₄浓度为0～4％，初始pH分别为4.5～9.0，接种量为1～6％，摇瓶装液量为20～90mL/250mL，摇床转速为140～220r/min；发酵温度为24～34℃。

进一步的，发酵培养基中，碳源包括α-乳糖，马铃薯淀粉，葡萄糖，鱼粉蛋白胨，麦芽糖，葡聚糖T20、T40、T2000，蔗糖、可溶性淀粉中的任意一种或多种。

进一步的，发酵培养基中，氮源包括尿素、硝酸钠、鱼粉蛋白胨、牛肉浸膏、大豆蛋白胨、酵母提取物、胰蛋白胨、硫酸铵、马铃薯淀粉中的任意一种或多种。

进一步的，发酵培养基的成分为：葡聚糖T20 20g/L，酵母提取物10g/L，K₂HPO₄和MgSO₄添加量分别为2g/L和0.5g/L，初始pH为7.0，接种量为3％，装液量为50/250mL，发酵转速220r/min，培养温度为26℃。