[发明专利]一种具有菊粉利用能力的乳酸乳球菌乳酸亚种及其应用

说明书

本发明公开了一种具有菊粉利用能力的乳酸乳球菌乳酸亚种及其应用，属于微生物学技术领域。本发明从成人粪便中筛选得到一株能够利用菊粉生长产酸的乳酸乳球菌乳酸亚种，所述乳酸乳球菌乳酸亚种CCFM1185，于2021年4月25日保藏于广东省微生物菌种保藏中心并将其应用于菊芋汁、豆乳发酵中。该菌具有较高的β‑呋喃果糖苷酶酶活，能单独利用菊芋汁中的菊粉发酵产酸，且能在发酵豆乳中产生3‑甲基‑1‑丁醇、2‑戊基呋喃、乙醛这些风味物质。

技术领域

本发明涉及一种具有菊粉利用能力的乳酸乳球菌乳酸亚种及其应用，属于微生物学技术领域。

背景技术

菊粉(Inulin)，又称为菊粉型低聚果糖，是一种广泛分布于自然界的天然纤维，能特异性促进双歧杆菌等益生菌在肠道定植，起到改善肠道环境和宿主健康的作用。实验室研究表明，除了双歧杆菌以外，乳酸菌也能够利用菊粉型低聚果糖，比如副干酪乳杆菌和德氏乳杆菌，但是乳酸乳球菌利用菊粉的能力未见报道。

菊粉是由D-呋喃果糖分子以β(2-1)糖苷键连接而成的果聚糖，可以被菊粉酶水解。β-呋喃果糖苷酶(β-fructofuranosidase，EC3.2.1.26)，是糖苷水解酶GH32家族的成员，可以催化蔗糖水解为果糖和葡萄糖，广泛存在于细菌、酵母、丝状真菌、高等植物和许多动物细胞中。在乳酸乳球菌之前的研究中，并没有关于具有菊粉酶基因的相关报道。

自然界中菊粉主要来源于菊科类植物中，其中菊芋块茎中的菊粉占比在70％以上(干基)。国内外开发利用菊芋汁的研究比较少。在已有的研究中，通常采用已被报道能利用菊粉的乳酸菌发酵菊芋汁，比如植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌。文献中报道过使用嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌混合发酵生产的菊芋泡菜，但由于一般乳酸乳球菌不能利用菊芋中的菊粉，因此发酵液中必须额外添加白砂糖供菌株生长利用。

除此之外，乳酸乳球菌作为发酵剂应用于发酵乳以及其他植物基发酵体系也被广泛关注。乳酸乳球菌在豆乳发酵中具有优良的生长产酸能力，具有改善豆乳风味的作用，还使大豆蛋白等多种营养素更易被人体消化吸收。一般发酵中产生的醇类物质对发酵产物的香气质量呈负向贡献，但乳酸乳球菌发酵豆乳产生的3-甲基-1-丁醇具有青草、水果的香味，为发酵豆乳的香气品质呈现正向贡献。此外，乙醛也是发酵产物中一种重要且独特的风味物质，能够赋予发酵豆乳芳香味。

因此，如何得到一种具有菊粉利用能力的乳酸乳球菌具有工业应用价值。

发明内容

为了解决现有技术当中存在乳酸乳球菌不能利用菊粉的问题，本发明从成人粪便中筛选得到一株能够利用菊粉生长产酸的乳酸乳球菌乳酸亚种，并将其应用于菊芋汁、豆乳发酵中。该菌具有较高的β-呋喃果糖苷酶酶活，能单独利用菊芋汁中的菊粉发酵产酸，且能在发酵豆乳中产生3-甲基-1-丁醇、2-戊基呋喃、乙醛这些风味物质。

本发明提供了一种具有菊粉利用能力的乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactis subsp.lactis)CCFM1185，于2021年4月25日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：61627，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

在本发明的一种实施方式中，所述乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactissubsp.lactis)CCFM1185是从我国福建宁德采集的成人粪便样品中筛选出的；该菌株经测序分析，其16SrDNA序列如SEQ ID NO.1所示，将测序得到的序列在Genbank中进行核酸序列比对，结果显示与乳酸乳球菌乳酸亚种的核酸序列相似度高达99.65％，将其命名为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.lactis)CCFM1185。

在本发明的一种实施方式中，所述的乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactissubsp.lactis)CCFM1185特性具有下述性质：