[发明专利]一株产β-D-葡萄糖苷酶的费比恩毕赤酵母及其应用

说明书

本发明提供了一种费比恩毕赤酵母CGJ17(CyberlindnerafabianiiCGJ17)，其特征在于，所述费比恩毕赤酵母CGJ17保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号为CCTCC NO：M 2020169。本发明技术中的一株高产β‑D‑葡萄糖苷酶的费比恩毕赤酵母，丰富了β‑D‑葡萄糖苷酶产生菌的菌种资源，利用此菌的发酵功能实现了人参、虎杖发酵液功效的提升，生物利用度的提高，该产品可以应用到医药、食品、保健品、护肤品等诸多领域中，同时也为稀有人参皂苷、白藜芦醇等的工业化生产奠定基础，市场开发前景广阔。

技术领域

本发明涉及微生物应用技术领域，具体涉及一株产β-D-葡萄糖苷酶的费比恩毕赤酵母及其应用。

背景技术

β-D-葡萄糖苷酶又称β-D-葡萄糖苷水解酶、纤维二糖酶、龙胆二糖酶、苦杏仁酶，它可以水解结合于底物末端非还原性的β-D-葡萄糖苷键，同时释放出葡萄糖和相应配基，常作用于β-D-(1,2)、β-D-(1,3)、β-D-(1,4)、β-D-(1,6)键，是纤维素酶系中一种重要的水解酶。

β-D-葡萄糖苷酶于1837年首次在苦杏仁汁中被发现，经过长期的研究发现，其在自然界中亦广泛分布于植物、微生物、动物体中，它参与生物体的糖代谢，维持生物体的正常生理功能，其中植物来源的β-D-葡萄糖苷酶非常丰富，但活性低、不稳定、产量不高，因此微生物来源成为目前主要的研究对象。

β-D-葡萄糖苷酶应用前景十分广阔，除主要用于降解纤维素以外，还可以应用于酒、茶叶、果汁中起到增香或脱苦的作用；可以制备高活性的苷元产品，例如稀有人参皂苷、大豆异黄酮苷元、白藜芦醇等；可以用于芳香基或烃基糖苷的合成，在医药方面，其浓度还可以作为肠损伤早期诊断的敏感指标；总的来说，β-D-葡萄糖苷酶对于人类的生产和生活具有重大意义。

人参为我国传统名贵中草药，被誉为“百草之王”，有效成分包括人参多糖、人参挥发油、氨基酸和人参皂苷，主要有效成分是人参皂苷。人参皂苷属于四环三萜皂苷，结构上由苷元与糖连接而成，分为原二醇型人参皂苷、原三醇型人参皂苷和齐墩果酸型人参皂苷，其中，Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rg1、Rf等为含量丰富的天然人参皂苷，Rh1、Rh2、F1、F2、S-Rg3、Rb3、compound K、PPT等为稀有人参皂苷，稀有人参皂苷具有更高的药理活性，且更易被胃肠道吸收。因此，如何提高稀有人参皂苷的含量成为现代研究的热点，有研究表明，人参皂苷的性质和功能主要与苷元结构类型、糖基的数量和位置有关，例如人参皂苷的药理活性与其糖链结构关系如下：四糖苷＜三糖苷＜二糖苷＜苷元。目前，人参皂苷的体外转化方法主要包括物理方法、化学方法和微生物转化法，物理方法主要为加热法，此方法反应条件要求高、副产物多且耗能巨大；化学方法主要是酸碱法，此类方法反应剧烈难以控制，且效率低污染环境；微生物转化法主要包括酶解法和微生物发酵法，其主要原理在于微生物所分泌的β-D-葡萄糖苷酶为主的酶系对人参皂苷进行转化，然而酶法成本高，不稳定易失活不易保存，因此微生物液体发酵是目前工业生产皂苷的主要手段。

虎杖，中药名，为蓼科植物，因其主要有效成分虎杖苷(白藜芦醇以1,4-β-葡萄糖苷键连接一个β-D-葡萄糖构成)是白藜芦醇的前体物质，因此是白藜芦醇的一个重要植物来源。白藜芦醇，又名虎杖苷元，属多酚类物质，最早在红葡萄酒中发现，具有抗癌、抗氧化、抗自由基、抗菌、抗炎、抗过敏、保护心血管、降低血小板聚集、预防和治疗动脉粥样硬化、防衰老等多方面的活性，在医药、保健品、食品和护肤品领域应用前景广泛。因此如何将白藜芦醇从虎杖中高效、快速提取出来具有重要意义。目前常用于白藜芦醇提取的方法有有机溶剂提取法、超声波提取法、微波辅助提取、超临界CO2萃取技术、酶解法等，其中有机溶剂提取法效果最差,酶解法尤其是复合酶的提取效果最好,超声波提取效果次之,超临界CO₂萃取技术和微波辅助提取因设备限制,相对研究的较少，又因酶解法反应条件温和、耗能低、产物单一、提取率高、绿色环保，因而是生产白藜芦醇较为适宜的方法。

发明内容