[发明专利]一株用于生产酸性菊粉酶的柠檬明串珠菌及应用

说明书

本发明公开了一株用于生产酸性菊粉酶的柠檬明串珠菌及应用，该菌株已于2019年11月25日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏号为CCTCC NO：M 2019971。所述柠檬明串珠菌Leuconostoc citreum 1‑1是从广西壮族地区传统食物生榨米粉中筛选出的具有产菊粉酶能力的乳酸菌菌株1‑1，以菊粉为碳源、牛肉膏为氮源等组成发酵培养基进行发酵生产酸性菊粉酶，该菌株在发酵培养基上生长良好，耐酸性强，该菌株所产酸性菊粉酶在pH 4.0条件下，1h后存活率为96％，发酵后经检测具有降解菊粉和果聚糖类物质以及制备高果糖浆的能力。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及功能性乳酸菌开发及其制品生产开发领域。具体涉及一株产酸性菊粉酶的柠檬明串珠菌，本发明还包括该柠檬明串珠菌的应用。

背景技术

目前工业生产中菊粉的主要来源为菊芋，菊芋价格低廉、产量较高，属于非粮作物等特点，使其成为生物炼制关注的焦点。根据菊粉酶作用于底物的方式不同可分为外切菊粉酶和内切菊粉酶，外切菊粉酶作用于果聚糖非还原末端的果糖苷键，逐一切下果糖，最终产物为果糖和少量的葡萄糖；内切菊粉酶是随机作用于菊粉内部的果糖苷键，产物主要为低聚果糖。现在工业生产中制备果糖浆，主要是通过以淀粉为原料利用酶解法生产，但是该反应步骤多、工艺复杂、生产成本较高。而利用菊粉酶水解菊粉，水解产物主要为果糖和少量的葡萄糖，此法转化率高、工艺简单。目前工业上生产低聚果糖的方法有酸解法和酶解法。酸解法终产物得率低、纯化较困难、不利于发挥其功能性作用。酶解法一种是由蔗糖经转果糖基反应而生成，反应不易控制，且蔗糖和葡萄糖副产品多；另一种是以菊粉为原料经内切菊粉酶水解生成低聚果糖，主要产物为低聚果糖和少量的果糖。因此将菊粉酶应用于生产高果糖浆、低聚果糖成为大量学者研究的方向。

大量文献报道，在酸性条件下对菊粉进行降解，可以有效防止副产物的产生，提高菊粉等果聚糖基原料降解产物的得率。因此，大力开发新型高效酸性菊粉酶，开发菊粉等果聚糖基原料的酸性酶解工艺，具有重要的应用前景和经济价值。

自然界中可以产生菊粉酶的微生物有很多，如细菌、真菌和酵母菌，目前研究较多的是曲霉属(Aspegillius sp.)、青霉属(Penicillium sp.)和克鲁维酵母属(Kluyveromyces sp.)，但鲜见食源食品级微生物来源酸性菊粉酶的研究报道。2002年，Paludan-Muller等人首次报道了一株产弱酸性菊粉酶的Lactobacillus pentosus，这也是目前唯一的一个乳酸菌来源的食源酸性菊粉酶(ChristinePaludan-Muller,Lone Gram,Fergal P.Rattray.Purification and Characterisation of an ExtracellularFructan b-fructosidase from a Lactobacillus pentosus Strain Isolated fromFermented Fish.Systematic and Applied Microbiology,2002,25(1):13-20.)。

生榨米粉是广西壮族特色的一种传统发酵食物，其中蕴含着丰富的乳酸菌资源。本发明对本实验室前期构建的广西特色生榨米粉来源乳酸菌库进行高通量筛选，筛选出新型产酸性菊粉酶乳酸菌，将其应用于食品领域，特别是用于生产制备酸性菊粉酶，以及用于降解果聚糖类物质，例如菊粉、生产高果糖浆等。

发明内容

本发明的一个目的是提供一株用于生产酸性菊粉酶的柠檬明串珠菌Leuconostoccitreum1-1及其应用。该菌株具有生产酸性菊粉酶基因和制备果糖的能力。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一株用于生产酸性菊粉酶的柠檬明串珠菌Leuconostoc citreum 1-1，于2019年11月25日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏号为CCTCC NO：M 2019971，地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号，武汉大学保藏中心，邮编：430072。