[发明专利]一种木糖醇菌株、发酵培养基、优化方法及应用

说明书

本发明属于木糖醇生产技术领域，公开了一种木糖醇菌株、发酵培养基、优化方法及应用，包括：菌悬液的制备；化学诱变；菌落的筛选与发酵；发酵液木糖浓度和木糖醇浓度测定；木糖醇转化率计算；紫外诱变；二轮复合诱变；发酵培养基氮源与无机盐的优化；发酵培养基的正交优化。本发明以生物转化木糖醇的菌株为出发菌株，采用亚硝酸钠和紫外线复合诱变处理，对高转化木糖醇的菌株进行筛选，获得一株高产菌株，其木糖转化率从46.3％提高到54.5％。通过单因素和正交实验，对发酵培养基的氮源和无机盐进行优化，确定了最佳氮源和无机盐及其浓度，此时菌株木糖转化率提高到了63.3％，提高了木糖转化率，为后期工业化应用创造基础。

技术领域

本发明属于木糖醇生产技术领域，尤其涉及一种木糖醇菌株、发酵培养基、优化方法及应用。

背景技术

目前，木糖醇是一种天然甜味剂，化学名为“戊五糖”，是一种五碳糖。外表和味觉都与蔗糖相似，具有清凉甜味，和其他糖醇比较，是多元醇中最甜的甜味剂。目前已广泛应用于食品、印染、纺织、医药、国防、化工及皮革等领域。

木糖醇的传统生产方法主要以玉米芯和甘蔗渣为原料，利用酸水解预处理，经多次精制获得木糖，再采用加氢技术生产木糖醇，存在污染严重、高消耗、产量低、生产成本高等缺点。采用生物转化法生产木糖醇，可省去多次提纯、精制步骤，同时实现绿色生产生物转化法生产木糖醇以其反应条件温和、消耗资源少和对环境污染小等优点成为了研究热点，但生物转化法存在木糖醇的生产率低、菌株生产能力低的缺点。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)传统生产木糖醇的方法存在污染严重、高消耗、产量低、生产成本高等缺点。

(2)现有通过生物转化法生产木糖醇存在木糖醇的生产率低、菌株生产能力低的缺点。

解决以上问题及缺陷的难度为：如何筛选能高效转化木糖醇的菌株的生产菌株。

解决以上问题及缺陷的意义为：能高效转化木糖醇，并且解决传统方法污染严重、高消耗、产量低、生产成本高等缺点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种木糖醇菌株、发酵培养基、优化方法及应用。

本发明是这样实现的，一种高产木糖醇菌株，所述高产木糖醇菌株为木糖醇转化菌，Y-3号，浙江工业大学生物制药研究所筛选并保存。

本发明的另一目的在于提供一种高产木糖醇菌株的发酵培养基优化方法，所述高产木糖醇菌株的发酵培养基优化方法包括以下步骤：

步骤一，菌悬液的制备：将Y-3号菌株接入斜面培养基培养，离心弃上清，生理盐水洗涤两次，转入大试管制成菌悬液。

步骤二，化学诱变：向大试管中依次加入亚硝酸钠溶液和菌悬液后，立即加入醋酸缓冲液，诱变5min后加磷酸氢二钠溶液以终止反应。

步骤三，菌落的筛选与发酵：从每套平板中挑选菌落长势较好，菌落形状规则，直径较大的单菌落依次接入种子培养液、发酵培养基中培养。

步骤四，发酵液木糖浓度和木糖醇浓度测定：根据木糖标准曲线回归方程和木糖醇标准曲线回归方程分别计算发酵液中木糖和木糖醇的质量浓度。

步骤五，木糖醇转化率计算：初始培养基的木糖浓度均为20mg/mL，按木糖醇转化率公式进行木糖醇转化率的计算。

步骤六，紫外诱变：将经过亚硝酸钠诱变木糖醇转化率最高的菌株接入斜面培养基，制备菌悬液，紫外灯照射，计算木糖醇转化率。

步骤七，二轮复合诱变：取经过紫外诱变后木糖醇转化率最高的菌株再依次进行依次化学诱变和紫外诱变。