[发明专利]微生物转化D－果糖制备D－阿洛酮糖的菌种和方法

说明书

技术领域

微生物转化D-果糖制备D-阿洛酮糖的菌种和方法，本发明涉及一株筛选获得的球形红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)SK011，保藏编号为：CCTCC NO：M207185，及对其培养发酵，并用于转化D-果糖制备D-阿洛酮糖的方法。属于食品生物技术领域。

背景技术

近年来，功能食品成为广大消费者关注的热点，更是广大食品从业者研发的焦点。糖尿病、肥胖和心血管疾病人群的逐年增加和低龄化，使得低热量、具有更多功能营养特性的功能性甜味剂成为关注的热点。

D-阿洛酮糖是一种在自然界中较为稀有的天然己酮糖，属于稀有糖的一种。国际稀有糖协会(ISRS)对稀有糖的定义为“在自然界存在但含量极少的一类单糖及其衍生物”。D-阿洛酮糖(D-Psicose)是D-果糖的“差向异构体”。在自然界中少量存在于通过蔗糖水解或者D-葡萄糖异构得到的D-葡萄糖和D-果糖的混合物中，少量出现于甘蔗和甜菜糖蜜加工过程，在小麦、鼠刺属植物和抗生素阿洛酮糖腺苷中也有少量存在。其甜味类似于蔗糖，甜味与D-果糖相当，而热量值只有0.007kcal/g，因此被称为零能量甜味剂。同时D-阿洛酮糖还具有良好的功能特性，如D-可洛酮糖在消化道仅有少量吸收，且不产生能量，作为一个甜味剂被用作减肥辅助治疗；口服D-阿洛酮糖可抑制肠道σ-葡萄糖苷酶活性，防止或减少口服蔗糖和麦芽糖后血糖升高；可抑制肝脏脂肪合成酶活性，减少脂肪沉积；体外实验发现具有神经保护作用，可抑制6-羟基多巴胺诱导的小鼠嗜铬细胞瘤细胞凋亡；与D-葡萄糖和D-果糖相比，具有较强的清除活性氧的能力等。

由于D-阿洛酮糖是一种较为罕见的单糖，其在自然界的含量极低，天然提取分离成本高，不适宜工业化大生产的要求，而化学催化法有许多不利的因素，例如形成许多副产物和化学污染物，而形成的众多副产物又使纯化步骤变得复杂。而生物法制备产物单一，且属于天然产品，符合消费者追求天然产品的消费心理，因此采用生物转化技术生产D-阿洛酮糖，已成为研究的热点。

用生物转化法制备D-阿洛酮糖的研究已经有10余年的历史，但迄今为止，仅有三种微生物被发现具有生物转化D-果糖制备D-阿洛酮糖的功能，包括Pseudomonas cichorii(Ken Izumori et a1.US 5679562，1997；US 5411880，1995)和基因工程菌(Oh D-K，et al. WO 2006129954)中提取得到的酶；以及采用Sinorhizobium sp.(Oh D-K，et al.World Journal of Microbiology and Biotechnology，2007)细胞转化D-果糖制备D-阿洛酮糖。因此，筛选新的微生物菌种进行生物转化制备D-阿洛酮糖成为食品工业从业者的新任务。

发明内容

本发明的目的是筛选出一种能有效生物转化D-果糖为D-阿洛酮糖的新菌株，并提供一种新的生物转化反应生成功能性甜味剂D-阿洛酮糖的方法。

本发明的技术方案：一株转化D-果糖制备D-阿洛酮糖的菌种，其分类命名为球形红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)SK011，保藏编号为CCTCC NO：M207185。

用所述球形红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)SK011菌株转化D-果糖制备D-阿洛酮糖的方法：

A、菌株的培养：

(1)出发菌株：球形红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)SK011；

(2)保藏培养基：葡萄糖营养琼脂培养基；

(3)种子培养基：葡萄糖1-10g/L，玉米浆10-100g/L，尿素1-20g/L，K₂HPO₄·3H₂O 0.1-5g/L，KH₂PO₄ 0.1-5g/L，MgSO₄·7H₂O 0.1-5g/L，pH 7.0，去离子水配制；

种子培养条件：用250mL三角瓶装25-70mL种子培养基，按常规方法灭菌、冷却、接种后于30-45℃，150-250r/min摇床培养12-24h作种子培养液；