[发明专利]一株罗伊氏乳杆菌及用该菌株生物制备罗伊糖的方法

说明书

技术领域

一株罗伊氏乳杆菌及用该菌株生物制备罗伊糖的方法，罗伊糖是一种新型功能葡聚糖，本发明属于生物工程技术领域。

背景技术

葡聚糖是指由二十个以上葡萄糖组成的多糖类化合物。根据来源，葡聚糖可以分为植物多糖、动物多糖和微生物多糖；根据糖类组成不同，葡聚糖又可以分为同多糖和杂多糖。葡聚糖的结构常因单糖的构型、糖基化方式、有无分支、糖中羟基、相邻单糖基糖苷的位置等的不同而不同，也使得葡聚糖成为具有不同功能活性的大分子物质。功能葡聚糖的构效与活性已经成为相关领域的研究热点。

乳酸菌是一类从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌的统称，广泛存在于自然发酵乳制品、发酵植物食品以及人体肠道中。近年来，乳酸菌以其特殊的生理活性和营养功能而成为益生菌的主要来源，日益引起人们的重视。大量研究资料表明，乳酸菌能促进动物生长，调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡，从而改善胃肠道功能；提高食物消化率和生物效价；降低血清胆固醇，控制内毒素；抑制肠道内腐败菌生长；提高机体免疫力等。

乳酸菌通过发酵产生的有机酸、特殊酶系、细菌表向成分等物质具有生理功能，可刺激组织发育，对机体的营养状态、生理功能、免疫反应和应激反应等产生作用。例如，一些次生代谢产物如胞外多糖、细菌素等不仅具有重要的工艺学功能，还具有多种生理学活性，包括调理肠道、抗肿瘤、增强免疫等。因此，开展乳酸菌制备功能性多糖的研究，可以满足传统生物食品的加工操作及营养保持的需求，同时作为一种新型的功能性食品辅料具有十分重要的研究意义和市场应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供罗伊氏乳杆菌CCTCC NO：M 2011397及用该菌株生物制备新型功能葡聚糖的方法，所得新型功能葡聚糖—罗伊糖可应用于营养健康食品、医药、化工等领域。

本发明的技术方案：从我国传统发酵奶制品中筛选获得一株将蔗糖生物转化为新型功能葡聚糖—罗伊糖的菌株，分类命名为罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）SK 24.003，其保藏编号为CCTCC NO：M 2011397。

用罗伊氏乳杆菌CCTCC No. M 2011397生物制备罗伊糖的方法，通过预培养时间、培养基、转化培养时间、转化接种量等条件的选择，总结出该菌株转化蔗糖生物制备罗伊糖的方法为：

（1）生物转化采用的菌株为CCTCC NO：M 2011397；

（2）培养基为：

预培养基为5-10 g/L蔗糖的MRS培养基；

转化培养基为80-100 g/L蔗糖、pH6.8-7.0的MRS培养基；

（3）预培养条件：2%-4%接种量， 35~37℃静置培养24~36h；

（4）转化培养条件：预培养的菌体以2%-4%接种量转接到含80-100g/L蔗糖的pH6.8-7.0的MRS培养基中，35~37℃静置培养24~48h。

生物发酵制备得到新型功能葡聚糖--罗伊糖的产量达到20-35g/L；其分子结构中糖苷键连接方式为α（1→4）与α（1→6），分支密度为8%-20%，分子质量为10⁶-10⁸。

采用红外光谱仪按KBr压片法和核磁共振NMR技术测定罗伊糖的官能基团及糖苷键连接方式，其中在¹H NMR图谱上化学位移为5.36ppm与4.96ppm的峰值分别代表吡喃葡萄糖α-1, 4与α-1, 6糖苷键中被连接的异头碳的数量，分支密度由分子链精细结构中α-1,6糖苷键的比例来表示。分子量的测定采用高效凝胶排阻色谱（HPSEC）的方法测定。

本发明的有益效果：通过大量的筛选工作，从我国各地传统发酵奶制品来源中分离得到一株生物制备罗伊糖的菌株，经鉴定为罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）SK 24.003，保藏编号CCTCC NO：M 2011397。该菌发酵时底物蔗糖与乳杆菌细胞直接接触，在膜结合葡聚糖蔗糖酶的作用下，蔗糖被催化聚合成新型功能葡聚糖—罗伊糖。该菌适于液体连续发酵培养以及高细胞密度培养，发酵时间短、成本低、产量高，适合于大规模生产。本发明制备的产品可应用于食品、医药、化工等多个领域，具有十分重要的商业价值和应用前景。