[发明专利]一株产β-果糖苷酶的米曲霉菌株及其培养方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株产β-果糖苷酶的米曲霉菌株及其培养方法与应用，尤其涉及一种可以产生β-果糖苷酶(EC3.2.1.26)的米曲霉菌株及其培养方法与在合成levan型低聚果糖中应用，属于微生物技术领域。

技术背景

低聚果糖是果糖基以β(2-1)键(菊糖型)和β(2-6)键(levan型)连接在蔗糖(GF)分子上的果糖寡聚物的统称。低聚果糖是一种具有调节肠道菌群、增殖双歧杆菌、促进钙的吸收、调节血脂、抗龋齿等保健功能的新型甜味剂。目前低聚果糖的生产主要分为植物提取法和酶法。

植物提取法主要以菊苣为原材料，只能获得β(2-1)键的单一键型低聚果糖，远不能满足对其多种生理功能开发的需求。酶法转化蔗糖，可生产多种键型低聚果糖，其中levan型低聚果糖较常规的菊糖型低聚果糖有着更高的生理活性，受到愈来愈多的关注。米曲霉是发酵工业中常用的工程菌，来源于米曲霉的一些β-果糖苷酶，具有合成低聚果糖的功能，可用于工业大规模生产。

现已知的米曲霉来源β-果糖苷酶，只有菊糖型低聚果糖合成的报道，因此寻找新的能够产生levan型低聚果糖的β-果糖苷酶的米曲霉菌种，对酶法合成低聚果糖有着重要意义。

发明内容

本发明针对现有微生物酶法工业应用中产低聚果糖的米曲霉菌株有限，特别是缺乏产生levan型低聚果糖的米曲霉，提供一种新分离的可产生levan型低聚果糖的稳定性好的β-果糖苷酶的米曲霉菌株，此菌产生的β-果糖苷酶可以高效催化levan型低聚果糖的产生。

发明概述

本发明的要点是提供一种产β-果糖苷酶的米曲霉(Aspergillus oryzae)FS4菌株以及其特征、培养方法及其应用于以蔗糖为底物的levan型低聚果糖合成的方法。经文献检索，目前国内外没有米曲霉来源的β-果糖苷酶应用于以蔗糖为底物levan型低聚果糖合成的报道。

发明详述

一株米曲霉(Aspergillus oryzae)FS4菌株，2014年4月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.9087，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。

所述米曲霉(Aspergillus oryzae)FS4菌株在马铃薯培养基上生长迅速，2～3天菌落铺展，产生大量菌丝体，菌落初白，部分黄色，7天左右时变为绿色，伴随培养时间的延长渐变为褐色至暗褐色，基内菌丝产生水溶性褐色色素。分生孢子头放射状，分生孢子梗顶囊近球形或烧瓶形，上覆双层小梗。分生孢子幼时洋梨形或随圆形，成熟后为球形或近球形，表面粗糙有褶皱。该菌株的18S rDNA在GenBank的登录号为EU680477，与一株米曲霉的18S rDNA序列(GenBank No.HM064501)同源性为99％。

上述米曲霉(Aspergillus oryzae)FS4菌株的培养方法，步骤如下：

挑取米曲霉FS4菌株接种至斜面培养基活化48～60小时，活化温度为25～30℃，取活化后的米曲霉FS4接种于种子培养液中，培养48～60小时，培养温度为25～30℃，即得；

所述斜面培养基组分如下：马铃薯200g/L，葡萄糖20g/L，琼脂15g/L；

所述种子培养液组分如下，均为质量百分比：蔗糖0.5～4％，酵母粉1～4％，羧甲基纤维素钠(CMC)0.01～0.7％，余量水。

根据本发明优选的，所述种子培养液组分如下，均为质量百分比：蔗糖2％，酵母粉3.5％，羧甲基纤维素钠(CMC)0.5％，余量水。

根据本发明优选的，所述培养温度为28℃。

上述米曲霉(Aspergillus oryzae)FS4在生产levan型低聚果糖中的应用。

上述应用，步骤如下：

(1)取经上述培养后的米曲霉FS4，按体积百分比1～5％的接种量转接于产酶发酵培养液中，摇床培养48～72小时，培养温度为25～30℃，摇床转速为150转/分，制得发酵液；

所述产酶发酵培养液组分如下，均为重量百分比：蔗糖0.5～4％，酵母粉1～4％，羧甲基纤维素钠(CMC)0.01～0.7％，余量水；

(2)将步骤(1)制得的发酵液经固液分离，取沉淀，制得菌丝体；

(3)将步骤(2)制得的菌丝体经破碎后，按质量体积比1：(1～10)悬浮于反应缓冲液中，单位g/mL，50～100r/min搅拌1～3min，制得粗酶液；