[发明专利]一种发酵法高效制备β-葡聚糖的方法、剑菌及其筛选方法

说明书

本发明公开了一种发酵法高效制备β‑葡聚糖的方法、剑菌及其筛选方法，包括以下步骤：剑菌菌种的活化：将剑菌菌种接种到活化培养基上静置恒温培养，取得单菌落；种子活化：从所述活化培养基上刮取单菌落接种到种子培养液中，进行摇瓶培养，至培养液OD600值在0.6‑0.9之间时结束培养，得到种子液；发酵培养：将所述种子液接种到与种子活化步骤中种子培养液相同的培养基中，进行扩大培养发酵，得到发酵液；分离干燥：将所述发酵液加入乙醇，静置，离心后取沉淀物，干燥后得到β‑葡聚糖。本发明还公开了剑菌的筛选和验证方法，通过优化发酵条件的控制，实现利用微生物对蔗糖的高效转化制备β‑葡聚糖，进而实现发酵制备β‑葡聚糖的工业化生产。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，尤其是涉及一种发酵法高效制备β-葡聚糖的方法、剑菌及其筛选方法。

背景技术

β-葡聚糖是一类具有多种生物活性的葡萄糖聚合物，经特殊步骤萃取且不含内毒素β-葡聚糖在美国FDA已认定是安全的物质，可添加于一般食品，有报导显示小鼠口服β-葡聚糖一段时间后，血脂血糖都有所下降。此外，葡聚糖还具有清除游离基、抗辐射以及抵抗滤过性病毒、真菌、细菌等引起的感染，故可广泛应用于医药、食品、化妆品等行业。

传统上生产β-葡聚糖的方法是从香菇、酵母、燕麦、青稞中提取获得。由于受到原料规模、生产周期的限制，通过以上提取方式生产β-葡聚糖的工艺较复杂，且产量较低，远远不能满足市场需求。

β-葡聚糖不仅在各种生物体内发挥多种生物学活性，而且在各种生物间的相互影响过程中也具有多种功能，是高效的生物反应调节因子(BRM)。然而，β-葡聚糖功效的发挥需要一定的溶解度、空间结构和合适的分子量支撑。很多β-葡聚糖水溶性较低，例如，可得然胶是由土壤杆菌或产碱杆菌产生的一种水不溶的凝胶多糖型葡聚糖；菌姑多糖对肿瘤有抑制作用，但它在水中的溶解度也不高。而非水溶性的葡聚糖进入人体后很难被直接吸收，使其应用范围受到极大的限制。

综上所述，研究开发一种水溶性高的β-葡聚糖，规避原料规模、生产周期等限制因素是食品营养健康领域的迫切需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题与不足，本发明首先提供一种发酵法制备β-葡聚糖的方法、剑菌及其筛选方法，克服现有技术中β-葡聚糖水溶性低、生产周期长等问题。

首先，本发明提供的一个技术方案是一种发酵法制备β-葡聚糖的方法，包括以下步骤：

A.剑菌菌种的活化：将剑菌菌种接种到活化培养基上静置恒温培养，取得单菌落；

B.种子活化：从所述活化培养基上刮取单菌落接种到种子培养液中，进行摇瓶培养，至培养液OD600值在0.6-0.9之间时结束培养，得到种子液；

C.发酵培养：将所述种子液接种到与所述步骤B中种子培养液相同的培养基中，进行扩大培养发酵，得到发酵液；

D.分离干燥：将所述发酵液加入乙醇，静置，离心后取沉淀物，干燥后得到β-葡聚糖。

在一种实施案例中，所述步骤A中活化培养基中含有酵母粉0.8-1.2g/L，葡萄糖5.0-10g/L或蔗糖8-13.0g/L，土壤30-50g/L，琼脂12-18.0g/L，pH＝5-11。

在一种实施案例中，所述步骤A中恒温培养的条件为：培养温度为25-30℃；培养时间为2-3天。

在一种实施案例中，所述步骤B中种子培养液为蛋白胨8.0-12.0g/L、酵母粉4.0-6.0g/L和氯化钠8.0-12.0g/L的混合水溶液，pH为5-11。

在一种实施案例中，所述步骤C中种子培养液与种子液的体积比为1:300-1:800；发酵条件为：发酵温度为25-30℃，发酵时间为3-5天。