[发明专利]利用嗜热丝状真菌发酵一步法制备带侧链木寡糖的方法

说明书

本发明公开了一种利用嗜热丝状真菌发酵一步法制备带侧链木寡糖的方法，是利用疏棉状嗜热丝孢菌以固体发酵或液体发酵的方法制备带侧链木寡糖。实验证实：本发明提供的疏棉状嗜热丝孢菌嗜热的特性使得其在生产过程中发酵条件易控制，同时其可以利用廉价的玉米芯、麸皮等农副产品发酵生产带阿拉伯糖基侧链的木寡糖，提示本发明方法是一种可持续的生产方法，可降低原料成本和分离纯化成本，是一种环境友好绿色高效的生产工艺。

技术领域

本发明涉及一种利用嗜热丝状真菌发酵一步法制备带侧链木寡糖的方法，尤其涉及一种利用疏棉状嗜热丝孢菌发酵一步法制备带侧链木寡糖的方法。

背景技术

功能性低聚糖是指进入人体肠道不能被吸收利用的寡糖，由于其独特的生理功能而引起广泛的关注。木寡糖是高附加值功能糖的一种，由于人体中没有降解它们的酶系，肠道内残存率极高，因此可以促进肠道有益微生物的增殖。有研究报道每天摄取2-10g木寡糖可以降低胆固醇和血液中的葡萄糖含量，促进肠道内双歧杆菌的增殖，有益于肠道健康，提高免疫力，目前木寡糖已被广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。带侧链的木寡糖是指在木聚糖主链上连接阿拉伯糖基、阿魏酸、乙酰基团等更难以被降解吸收的侧链，是一种更优良的功能糖。

木寡糖目前的制备方式主要有五种：1.从天然原料中抽提；2.利用转移酶、水解酶转移反应生成；3.利用酶水解天然生物质多糖生成；4.利用酸水解天然生物质多糖生成；5.化学合成法生产。但是通过这些方法生产的木寡糖中存在大量单糖以及有毒的复合物，还需进一步的分离纯化，容易造成寡糖的损失和成本的提高。基于此，寻找一种可以利用低值原料高效生产纯度较高寡糖的方法具有重要的意义。经检索，目前利用嗜热丝状真菌尤其是疏棉状嗜热丝孢菌发酵一步法生产带侧链木寡糖的方法还未见报道。

发明内容

针对本领域的技术现状，本发明的目的是提供一种利用嗜热丝状真菌发酵一步法制备带侧链木寡糖的方法。

本发明所述利用嗜热丝状真菌发酵一步法制备带侧链木寡糖的方法，其特征在于：是利用疏棉状嗜热丝孢菌以固体发酵或液体发酵的方法制备带侧链木寡糖。

其中，所述利用疏棉状嗜热丝孢菌以固体发酵方法制备带侧链木寡糖的步骤是：

(1)取浓度为1×107-8个/mL的疏棉状嗜热丝孢菌孢子悬液1-2ml加入100-200mL无菌的马铃薯葡萄糖琼脂培养基中以活化孢子，50-55℃，150-250转/分钟摇床培养3-5天，制得种子液；

(2)按碳源250-300g/L，氮源50-100g/L，水600-700mL/L的配方配制固体发酵培养基，混匀备用；其中，所述碳源是玉米芯、小麦麸皮或玉米秸秆，或其以任意比例混合物；所述氮源是黄豆渣或豌豆渣，或其以任意比例混合物；

(3)将步骤(1)制得的种子液按体积比1:100-500接入10-50L固体发酵培养基中，以1-5L/min的速率通气，同时以1-2转/小时的速率搅拌，连续好氧发酵5-8天；

(4)发酵期间每隔1-2天取样40-50g，加入80-100mL H2O，用DNS法和荧光辅助糖电泳(FACE)检测培养基中的还原糖含量，当检测到培养基中的还原糖含量达到最高且FACE糖谱显示木三糖以下的还原糖条带基本消失，剩余的寡糖条带保持稳定时，停止发酵；收集培养基，加入其2-3倍重量的水，于4-10℃浸泡10-12h，用8-10层纱布过滤，滤液即为含带侧链木寡糖的发酵液；滤渣可以作为菌种再利用。或者滤渣可以作为菌种进一步转接更大工业规模的发酵罐。

上述利用疏棉状嗜热丝孢菌以固体发酵方法制备带侧链木寡糖优选的实施方式是：