[发明专利]一种米曲霉及其应用

说明书

本发明涉及一种米曲霉及其应用；属于微生物发酵技术领域。本发明的米曲霉，命名为米曲霉11250，其保藏号为CGMCC NO.11320。其液体发酵液中柚苷酶活力达到251 U/mL，纯化后柚苷酶总酶活力可以达到12052U，比酶活力达2198U/mg；其发酵液还含有柚皮苷和柚皮苷水解底物柚皮素；柚皮素是黄酮类物质，具有降血压、解毒、利尿、抗菌等保健功效。另外，本发明的米曲霉以橘子皮为发酵底物，充分利用了生活垃圾废弃物，节约成本。本发明的米曲霉产的柚苷酶，分子量为48 kDa，最适宜作用温度、pH分别为45℃、5.0。另外，本发明的米曲霉11250具有“产酶水平高、所产柚苷酶为胞外酶，无需采用超声破壁等方式释放出胞内酶，减少了酶活损失，从而极大的降低工业应用中的成本”的优点。

技术领域

本发明涉及一种米曲霉及其应用；属于微生物发酵技术领域。

背景技术

柚苷酶是一种重要的用于果汁里苦味物质水解的酶，是由α-L-鼠李糖苷酶（α-L-rhamnosidase，EC 3.2.1.40）与β-D-葡萄糖苷酶（β-D-glucosidase，EC3.2.1.21）组成的一种糖苷水解复合酶系，同时具有 α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶两种酶的活性，柚苷酶可以作用于有苦味的柚皮苷并将其水解产生黄酮类物质，过程是：柚皮苷先在α-L-鼠李糖苷酶作用下生成鼠李糖及普鲁宁（Prunin，又译作樱桃苷），普鲁宁的苦味约为柚皮苷的三分之一，因此苦味有所减轻，然后普鲁宁可在β-D-葡萄糖苷酶的作用下被分解为无苦味的柚皮黄酮物质（主要为柚皮苷）。柚苷酶的微生物来源方面主要集中在霉菌（黑曲霉和青霉等），细菌产柚苷酶的相关报道较少。

我国是柑橘生产大国，但是目前在柑橘果汁的加工行业主要问题就是果皮的深加工利用问题。在被当作垃圾大量处理掉到的柑橘皮含有丰富的柚皮黄酮 ( 主要为柚皮苷)，果胶，膳食纤维等，如能将其充分利用，不仅能够减轻环境压力，还可以造福于人类。现代药理学研究发现，柚皮黄酮具有多种生理活性：可调节毛细血管的脆性与渗透性，保护心脏，有抗溃疡、解毒、利尿、抗菌、消炎清热等功效, 也是一种高效的天然抗氧化剂, 是一种天然的保健产品。 因此柚皮的深加工将大幅提高果农的收入，提高柚子的附加值等。

虽然对柚苷酶的研究越来越深入，但目前仅有少数柚苷酶的生产实现了工业化，目前限制柚苷酶的大规模工业化应用方面存在两个问题：第一个主要问题是我国缺乏适合工业化生产的高产酶菌株，这就极大限制了应用；高产柚苷酶菌株的培育困难之处在于如何在大量的诱变后代中将优秀突变株高效率的选出，到目前为止尚无较好的办法，菌株的选育进展缓慢，发展出新的高效的筛选方法很有必要，因此对高产菌株的培育是目前的当务之急。第二个问题是柚苷酶的固定化技术在国内还存在着很多的缺陷，在固定化中使用的试剂或载体存在成本偏高、固定化效率低下、稳定性较差、连续操作使用的设备较复杂等，这就需要我们国家进一步开发出更简便同时更适用的固定化方法，柚苷酶应用于柑桔及其他制品的脱苦与加工国外已有相关报道，但在我国柚苷酶并没有大规模的在生产中应用，主要原因是国内尚无规模制备的商品柚苷酶出售，今后我们应加强关于选育高产柚苷酶菌株的方法，并制备出低成本的柚苷酶纯酶，具有重要的实际意义。

与细菌液体发酵产柚苷酶相比，霉菌液体发酵生产柚苷酶多为胞外酶，无需采用超声破壁等方式释放出胞内酶，减少了酶活损失，从而降低工业应用中的成本；另外，霉菌产柚苷酶的酶学性质多偏酸性条件稳定，这更适于工业上果汁的脱苦等应用，近几年得到研究者更多的关注。但是，霉菌生产的柚苷酶活性存在以下缺点：已发现柚苷酶产生菌种类较少且缺乏高产菌株；霉菌产柚苷酶发酵效率偏低、生产成本高；国内还没有大量可用于工业化生产的商品酶制剂；对柚苷酶结构研究较少。

发明内容