[发明专利]高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1菌株及发酵制备甘露醇的方法

说明书

本发明提供了一种高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1菌株及发酵制备甘露醇的方法，更详细地涉及可高产甘露醇的柠檬明串珠菌及利用柠檬明串珠菌HM1发酵制备甘露醇的方法以及柠檬明串珠菌HM1菌株及其发酵生产的甘露醇在食品医药化工上的应用。本发明利用响应面设计对柠檬明串珠菌HM1产甘露醇的发酵条件进行优化，建立了因素与响应值之间的二次回归模型，可快速有效的研究多个因素之间的交互作用对响应值的影响。相比于以往的优化试验，具有试验次数少、周期短、综合性好等优点，在生物学领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1菌株及发酵制备甘 露醇的方法，更详细地涉及可高产甘露醇的柠檬明串珠菌及利用柠檬 明串珠菌HM1发酵制备甘露醇的方法、以及柠檬明串珠菌HM1菌株 及其发酵生产的甘露醇在食品医药化工上的应用。

背景技术

甘露醇(Mannitol)又名D-甘露糖醇(D-Mannitol)，具有清凉的甜味， 不易吸潮，热量低、无毒、无副作用等特点。在人体生理代谢中，甘 露醇被人体吸收后的代谢不依靠胰岛素，不提高血糖值。甘露醇不会 作为口腔微生物的营养源，可抑制突变链球菌的生长繁殖。

由于甘露醇具有特殊的物理和化学性质，因此在食品、医药和化 工等行业有着广泛应用。在医药上，甘露醇作为高渗降压药，能快速 降低颅内压，还可用作输液和针剂配料、各种片剂的赋型剂和矫味剂、 干冻针剂的载体；在化学工业上，甘露醇可以作为合成树脂和涂料的 原料、聚氯乙烯的增塑剂、合成洗涤剂的助洗剂及织物柔软剂等；在 食品工业上，甘露醇可作食品的防粘剂，也可作糖尿病、肥胖病人的 低热值食品和低糖食品的甜味剂和功能性食品添加剂。

甘露醇作为一种应用广泛的功能性糖醇，其生产方法有自然提取 法、化学合成法和生物转化法。其中，利用生物转化法中的微生物发 酵法进行甘露醇的生产，安全无毒，绿色环保，是目前最具有潜力的 生产方法。能够发酵生产甘露醇的微生物有酵母菌、丝状真菌和乳酸 菌，其中以异型发酵乳酸菌居多。异型发酵乳酸菌为食品级微生物， 利用该微生物进行甘露醇的生产，安全无毒，绿色环保。

甘露醇作为一种功能性糖醇，在医药、食品和化工领域已得到了 广泛了应用。近些年，随着甘露醇使用量的增多及应用领域的扩大， 甘露醇的市场需求量不断增加，市场前景广阔。

发明内容

本发明对柠檬明串珠菌进行化学诱变，筛选具有高产甘露醇能力 的诱变菌株，对其进行发酵特性的研究，提升诱变菌株的甘露醇生产 量。为甘露醇的生物制造提供优良菌株，同时，促进饲料行业的发展， 对绿色饲料添加剂的开发与应用起到推动和创新的作用。

本发明涉及生物材料样品保藏“CGMCC No.14234”，于2017年6 月12日保藏至中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京 市朝阳区北辰西路1号院3号)，并命名为柠檬明串珠菌Leuconostoc citreum。

本发明的目的在于，提供一种高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1，其 特征在于，以甲基磺酸乙酯(EMS)作为化学诱变剂，诱变柠檬明串珠菌。

本发明所述的高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1，其特征在于，通过 磷酸转酮酶途径代谢生成甘露醇。

本发明所述的高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1，其特征在于，所述 EMS的浓度为0.5～1％的范围，处理时间为15-60分钟。

本发明所述的高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1，其特征在于，所述 EMS处理条件为0.5％EMS，处理45min。

本发明所述的高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1，其特征在于，所述 诱变柠檬明串珠菌经果糖的改良MRS-果糖培养基中发酵培养得到。

本发明所述的高产甘露醇的柠檬明串株菌HM1，其特征在于，所述 果糖质量浓度设置成50g/L～200g/L的范围。