[发明专利]一种可德胶及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及生物技术领域，具体地说是一种可德胶及其制备方法。

背景技术

随着研究的不断深入，人们发现糖类是重要的信息分子，参与和介导了许多重要的生命过程，特别多糖参与细胞的各种生命现象及生理过程的调节备受关注。糖类作为信息分子在受精、生长、发育、分化，神经系统和免疫系统的衡态维持等各方面起着重要的作用；同时炎症和自身免疫疾病、老化、癌细胞的异常增殖和转化、病原体感染、植物和病原体相互作用、植物与根瘤菌共生等众多的生理和病理过程都由糖类分子来介导。

多糖资源丰富、来源广泛，可从陆地植物（如石斛）、水生植物（如海藻）中提取，多糖也可通过微生物发酵进行生物合成。兼具生物活性和凝胶化是一些多糖分子具有的主要特征。生物活性是指多糖在参与生命过程中表现出的免疫调节、抗肿瘤活性、抗AIDS和抗氧化作用等，而凝胶化则是是指多糖溶液在一定条件下形成凝胶的性质。目前，在食品、医药、化妆品、化工等工业领域，多糖已被广泛用做胶凝剂、增稠剂、药物载体、乳化剂、稳定剂、膜材料等。

多糖种类繁多，β-1, 3-d-葡聚糖是活性多糖家族中最重要的成员之一。

1964 年，日本的原田笃也 (Tokuya Harada) 教授从土壤中分离了得到了1株粪产碱菌变种菌株10C3（Alcaligenes faecalis var. myxogenes 10C3），这种微生物能在10%的乙二醇为碳源的培养基中生成一种粘性物，里面含有琥珀酸。

1966 年，原田教授在制备琥珀酰聚糖的过程中，发现在培养基中添加的葡萄糖完全被消耗，并且生成大量白色沉淀。他们认为是有机体发生了变异而产生了这种不溶解的物质，通过进一步研究，分离出了一株变异物种，发现它仅仅由β-1, 3-d葡聚糖苷键组成的聚合物，当其水悬浮液加热会形成一种弹性凝胶。根据其高温凝固（Curdle）的特性，将其命名为Curdlan（可德胶）。这也是世界上首次发现的唯一完全由β-1, 3-d -葡聚糖苷键组成，并能在加热情况下形成凝胶的多糖大分子。

1968 年起，日本武田(Takeda)化学股份有限公司（大阪，日本）开始与原田教授合作开展可德胶在食品工业上的应用研究工作。分别就可德胶本身是否致癌，能否导致动物体突变反应等问题进行了安全性测试，证实了可德胶为安全无毒性的物质。美国的IRDC（国际研发协作组织）也对可德胶进行了进一步的安全和功能测试，发现它安全无毒，且具有提高人体免疫力，抗肿瘤等生物活性。美国FDA（食品药物管理局）已经推荐将其应用于食品行业，因此可德胶成为继黄原胶、结冷胶之后，第三个可直接作为食品添加剂用于食品配料中的多糖。

1989 年起，武田公司以Pureglucan TM 为可德胶的商品名，在美国、日本、韩国、台湾等地广泛生产使用。国内对于可德胶的研究起步较晚主要集中在发酵、分离以及生产方面。目前商用的可德胶，其结构中99%以上是由d-葡萄糖通过β-1, 3 葡萄糖苷键构成的葡聚糖。在自然状态下，可德胶以圆环状的小颗粒形式存在的，与淀粉的结构相类似。干燥的可德胶是无嗅、无味的白色或灰白色粉末状固体。

高分子量可德胶不溶于水、醇类及许多有机溶剂，但可溶解于碱液、甲酸、二甲基亚砜、镉乙二胺（cadoxen）及25％碘化钾溶液，但低聚合度的可德胶是水可溶的。对于葡聚糖，大多数活性多糖分子都是具有1, 3 苷键主链结构。

目前国内外对产可德胶菌株的基础性研究较多，集中于菌株筛选、发酵及可德胶（curdlan）提取、分离和纯化，而应用方面研究较少，且存在产量低成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种可德胶产量高，生产周期短，性能稳定的制备方法。

本发明利用产可德胶ATCC31749菌株通过紫外线（UV）照射和亚硝基胍（NTG）复合处理等突变方法进行改良，结合苯酚蓝染色来进行筛选，从而获得可德胶高产菌株Agrobacteriumsp. fcyn1（保藏号CGMCC 5103），并依据发酵“动力学”和“工程学”原理进行发酵过程多参数的调整、优化及放大来提高可德胶的产量。

可德胶具体制备步骤如下：

1.菌种活化：取Agrobacteriumsp. fcyn1（保藏号CGMCC 5103）在含1.5%琼脂糖的LB平板上划线获得单菌落；