[发明专利]一株几丁质降解菌株及其制备几丁寡糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别涉及一株几丁质降解菌株及其制备几丁寡糖的方法。

背景技术

几丁质是一种天然无毒性且广泛存在的生物大分子，在虾蟹等甲壳类生物和昆虫的外壳以及大多数真菌的细胞壁内都有发现。其结构类似纤维素，是由β-1，4-糖苷键连接起来的N-乙酰-D-葡萄糖胺直链高聚物，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源。国际医学营养食品学会将这种物质命名为除糖、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质、水和纤维素七大生命要素后的第八大生命要素，越来越受到广泛关注。但由于几丁质化学性质十分稳定，溶解性较差，使其应用受到限制。为了扩大几丁质的应用范围增加产品的附加值，需要对其进行进一步加工，近年来研究的热点为降解几丁质为几丁寡糖。

几丁寡糖是分子量小于10000，聚合度2-10的几丁质低聚糖。不仅具有水溶性，而且具调节机体免疫、抗肿瘤等多种生理功能，应用价值大于几丁质。Hirona等(Hirona S，Nagao N.Effect of chitosan，pectic acid，lysozme，and chitinase on the growth of several phytopathogens.[J]Agric Biol Chem，1989，53(11)：3056-3066)报道几丁二糖至几丁八糖(GlcNAc)2-8对植物病原体的抑制作用比高相对分子质量的壳聚糖和几丁质要强。Suzuki等(Suzuki K.，Mikami T.，Okawa Y.，et al.Antitumor effect of hexa-N-acetylchitohexaose and chitohexaose.[J]Carbohydrate Research，1986 151：403)报道了几丁四糖至几丁七糖(GlcNAc)4-7可以通过增强机体免疫作用而抑制肿瘤细胞生长，Suzuki等(Suzuki K.，Tokro A.，Okawa Y.et al.Enhancing effects of N-acetylchitooligosaccharides on the active oxygen-generation and microbicidal activities of peritoneal exudate cells in mice.[J]Chem.Pharm.Bull.，1985，33(2)：886)报道几丁四糖至几丁六糖(GlcNAc)4-6有抗病原体感染活性。Akira Yamada等(Yamada A.，Shibbuya N.，Kodama O.，et al.Induction of phytoalexin formation in suspension-cultured rice cells by N-acetylchitooligosaccharides.[J]Biosci.Biotech.Biochem.，1993，57：405-409)用一系列几丁寡糖(GlcNAc)n和壳寡糖(GlcN)n来诱导水稻悬浮培养细胞产生植保素，结果发现，3个聚合度以上的几丁寡糖能诱导产生Momilactone A，B和羚羊防御素A，B，D，3个聚合度以下的几丁寡糖和壳寡糖则几乎没有诱导活性。可见几丁四糖至几丁七糖具有抗肿瘤、抗病原感染、调节植物防御等活性。而聚几丁二糖和几丁三糖不具备上述活性。

目前降解几丁质制备几丁寡糖的方法主要有化学法、物理法和酶解法。

化学法又分为酸解法和氧化法。

酸解法是应用最早也是现在工业应用最多的方法。因为几丁质性质很稳定，需要使用盐酸、甲酸、乙酸、磷酸等无机或有机强酸，加热回流下才能降解，反应程度很难控制，获得有生物活性的几丁四糖至几丁七糖很少，大多降解为单糖、几丁二糖和几丁三糖，且需要加热，能耗较高，强酸也会造成环境污染。

氧化法主要是过氧化氢做氧化剂，应用不如酸解法广泛，有生物活性的低聚糖获得的更少，同样有环境污染的问题。

物理法又分为微波法、超声波法和辐射法，上述方法的报道较少还处于试验阶段。

酶解法相对于化学法是一种绿色、高效、温和的方法，主要分为专一性酶酶解和非专一性酶酶解两种。专一性酶指几丁质酶，壳聚糖酶，溶菌酶等，非专一性酶指一些纤维素酶，糖酶，也可以降解几丁质，且效果并不比专一性酶差。酶可以特异性地、选择性地切断几丁质糖链上的β-1，4糖苷键，而得到特异的寡糖，降解过程容易控制，易于得到所需分子量范围的低聚糖产品，无副反应，条件温和，环境污染少，是生产几丁寡糖的理想方法。