[发明专利]聚羟基丁酸生成缺陷的鞘氨醇单胞菌属突变型细菌菌株和澄清鞘氨糖的方法及其组合物

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及因无效突变而内部贮存聚合物聚羟基丁酸(polyhydroxybutyrate，“PHB”)生成缺陷但生成正常品质的荚膜多糖鞘氨糖(sphingan)的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)突变型细菌菌株。本发明还涉及澄清由PHB生成缺陷的鞘氨醇单胞菌突变菌株生成的鞘氨糖的方法。本发明还涉及包含缺乏PHB的和/或澄清的鞘氨糖的食品或工业产品。

相关技术的讨论

鞘氨糖是由鞘氨醇单胞菌属的细菌分泌的囊状多肽。鞘氨糖在结构上相关但不相同。鞘氨醇单胞菌属的常见成员及其生成的鞘氨糖包括：生成吉兰糖(gellan，S-60)的多沼鞘氨醇单胞菌(Sphingomonaselodea)ATCC 31461；生成welan(S-130)的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)ATCC 31555；生成rhamsan(S-194)的鞘氨醇单胞菌ATCC 31961；生成diutan(S-657)的鞘氨醇单胞菌ATCC 53159；生成尚未命名的多糖(S-88)的鞘氨醇单胞菌ATCC 31554；生成尚未命名的多糖(S-198)的鞘氨醇单胞菌ATCC 31853；生成尚未命名的多糖(S-7)的鞘氨醇单胞菌ATCC 21423；生成尚未命名的多糖(NW-11)的鞘氨醇单胞菌ATCC 53272；生成alcalan(Biopolymer B-16)的鞘氨醇单胞菌FERM-BP2015(以前称广泛产碱菌(Alcaligenes latus)B-16)；诸如此类。关于鞘氨醇单胞菌及其生成的多糖的描述可以参阅美国专利号4,377,636、4,326,053、4,326,052、和4,385,123(关于ATCC 31461及其S-60多糖)；美国专利号4,342,866(关于ATCC 31555及其S-130)；美国专利号4,401,760(关于ATCC 31961及其S-194)；美国专利号5,175,278(关于ATCC 53159及其S-657)；美国专利号4,331,440和4,535,153(关于ATCC 31554及其S-88)；美国专利号4,529,797(关于ATCC 31853及其S-198)；美国专利号3,960,832(关于ATCC 21423及其S-7)；美国专利号4,874,044(关于ATCC 53272及其NW-11)；美国专利号5,175,279(关于FERM BP-2015及其B-16)(将它们收入本文作为参考)。

鞘氨糖多糖在其主链的一级结构上相关，包含糖D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、和L-鼠李糖(或L-甘露糖)。例如，吉兰糖即S-60的一级结构以2∶1∶1的分子比包含D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、和L-鼠李糖，它们连在一起以如下顺序形成四糖重复单元：葡萄糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、鼠李糖。在天然形式中，吉兰糖在相同的葡萄糖残基上受到乙酰基和甘油基取代基的修饰。平均而言，在吉兰糖中，每个四糖重复单元具有一个甘油酸取代基，每两个四糖重复单元具有一个乙酸取代基。另一种鞘氨糖，diutan即S-657的一级结构与吉兰糖不同，其中一个额外的L-鼠李糖二糖侧链附着在一个葡萄糖残基上，由此形成六聚糖重复单元。S-657在另一个葡萄糖残基的位置2和/或6包含乙酰基。

鞘氨糖多糖(也称为糖胶)主要用于使水溶液增稠或凝胶，且通常分成两类：增稠剂和胶凝剂。典型的增稠剂包括淀粉、瓜尔豆胶、羧甲基纤维素、藻酸、甲基纤维素、黄原胶、刺梧桐树胶、和黄蓍胶。常见的胶凝剂包括吉兰糖、明胶、淀粉、藻酸、果胶、角叉藻聚糖、琼脂、和甲基纤维素。

胶凝剂在多种应用中用于食品工业，包括糖果果冻、果酱、甜点胶冻、糖衣、奶制品、饮料、诸如此类。另外，胶凝剂可以用作微生物培养基的成分。胶凝剂在使用条件和凝胶质地方面是不同的。凝胶的这些区别性特征导致某些胶凝剂在特定产品中(如淀粉在糖果果冻中、明胶在甜点胶冻、琼脂在糖衣中、和藻酸在甘椒条(pimentostrips)中)的独占使用。

尽管某些胶凝剂用于特定产品，然而常规食品配方存在缺点。例如，常用于甜点胶冻配方的明胶来自动物，需要冷却来凝固，且因其在加热后不稳定而应用受到限制。常用于甜点胶冻、糖果、和果酱/果冻配方的角叉藻聚糖、角叉藻聚糖和槐豆胶混合物、果胶通常限于质地脆弱且无弹性的配方，储存稳定性差，且在有些国家(诸如日本)在使用上受到地理限制。常用于糖果配方的淀粉透明度差且香味释放差。因此，希望开发可用于不受常规胶凝剂相关问题困扰的食品配方的胶凝剂。