[发明专利]一株齐整小核菌及其在发酵生产硬葡聚糖中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物多糖硬葡聚糖生产菌株，尤其涉及一株齐整小核菌及其在发酵生产硬葡聚糖中的应用。

背景技术

硬葡聚糖(也称为小核菌多糖或小核菌胶)是由丝状真菌产生的非离子水溶性同多糖。其分子是由含有β-D-(1,6)-葡萄糖残基侧链的线性β-D-(1,3)-葡萄糖残基链组成。硬葡聚糖的显著特性是良好的流变性与稳定性，其广泛的在pH(1～12)、矿化度(0～200,000ppm)和温度(130℃)均具有良好的稳定性。

硬葡聚糖在食品、医药、化妆品、石油等工业都具有良好的应用价值。目前在国际市场中，硬葡聚糖作为保湿、抗炎、增稠成分普遍应用在化妆品中，常被国际知名化妆品品牌所采用。硬葡聚糖还能够提高原油采收率，在当前普遍进入三次、四次采油的趋势下，其具有广阔的应用前景。

由于硬葡聚糖的发酵产率不高导致其价格居高不下，这严重限制了其市场(特别是石油工业领域)的开发拓展。因此，研究如何提高硬葡聚糖的产量是主要关注点。目前报道的关于硬葡聚糖发酵生产的研究多集中于发酵培养基的优化，但其仍然存在发酵时间长(96h以上)，产率低(20g/l左右)，生产成本较高的缺陷。虽然已公开的关于提高硬葡聚糖发酵生产的国内外专利CN201110006769.0、CN201310283916.8和EP 1417325A2产率最高可达32g/L，但其工艺控制复杂，且稳定性不足。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决问题是提供一株具有独特发酵规律的适用于工业化的硬葡聚糖高效发酵生产菌种——齐整小核菌及其在发酵生产硬葡聚糖中的应用。

本发明所述适用于工业生产硬葡聚糖的齐整小核菌，其特征在于：该菌株名为齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)SCL2010，菌株已于2014年7月6日保藏在中国典型培养物保藏中心(China Center for Type Culture Collection，简称CCTCC，地址：中国.武汉.武汉大学)，其保藏编号为CCTCC NO.M2014325。

上述齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)SCL2010菌落形态及显微特征如下：

所述菌在PDA培养基上生长快，28℃条件下培养3天，菌丝长满培养皿，菌丝茂盛，棉絮状，气生，白色。

菌丝壁薄，直径2.5～6.5μm，分支，具有锁状联合。

菌落边缘产生菌核，初为乳白色，后逐渐变为浅黄色至棕褐色或黑色，球形或卵圆形，大小0.5～2mm，表面光滑具光泽。

对本发明所述齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)SCL2010测定18S rDNA的基因序列(PCR通用引物为NS1F和NS8R)的结果显示，其基因序列长度为1694bp，具体核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

其中：所述PCR通用引物NS1F和NS8R序列如下：

NS1F：5’-GTAGTCATATGCTTGTCTC-3’

NS8R：5’-TCCGCAGGTTCACCTACGGA-3’

本发明所述的齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)SCL2010菌种选育的基本方法是：从山东省潍坊市寿光市、高密市、临朐县感染白绢病的马铃薯植株和块茎上收集白绢病菌核，以菌核为分离材料，无菌条件下将菌核接种于PDA固体培养基上培养，待菌核萌发菌丝长出后，进行分离纯化培养，转接于PDA斜面培养基上保存。

将分离纯化转接于PDA培养基上的菌丝分别转接于新的PDA平板上，28℃培养连续观察，待菌丝生长铺满平板并结出菌核，直至菌核变色成熟为止，记录菌丝生长情况、结核及菌核变化情况，结合显微镜观察确定其中的齐整小核菌菌株并进行菌株编号；将已确定为齐整小核菌的菌核转接与PDA平板上，观察记录菌核萌发情况、萌发率、菌丝生长情况、结菌核时间和菌核量。选取菌核萌发快、萌发率≥75％、结菌核时间快(72h左右)、菌核量多的菌株进行硬葡聚糖摇瓶发酵实验，通过大量实验，最终获得高产硬葡聚糖的齐整小核菌，命名为齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)SCL2010菌株，该菌株菌核萌发率高达80％，发酵最终pH≤2.5，产率可达到35g/L，传代实验表明该菌株遗传稳定性良好。

本发明所述齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)SCL2010在发酵生产硬葡聚糖中的应用。