[发明专利]一种生产D-阿洛酮糖用枯草芽孢杆菌及其培养方法和应用

说明书

本发明公开了一种生产D‑阿洛酮糖用枯草芽孢杆菌及其培养方法和应用，该枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)编号为blb‑12‑B，于2021年12月08日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.24054。本发明分离获得枯草芽孢杆菌，其发酵液中的D‑阿洛酮糖3‑差向异构酶酶活≥550U/ml，大大提高酶转化的效率，显著降低生产成本，发酵获得的酶在pH5.5‑7.5时，酶活性高于85%，pH适应范围较广，能够降低料液的色值和电导率，更加有利于产品的后提纯工艺，提高产品的生产效率，显著降低D‑阿洛酮糖的生产成本，有益于工业化生产控制。

技术领域

本发明属于微生物及其应用技术领域，具体涉及一种生产D-阿洛酮糖用枯草芽孢杆菌及其培养方法和应用。

背景技术

稀少糖（Rare Sugar）是自然界中存在但含量极少的一类单糖（糖的最小单位）和糖醇，其味类似于蔗糖，但具有热量低、稳定性高、甜昧协调、无吸湿性、无致龋齿性、耐受性高等优点，可以弥补传统甜味剂的不足，对改善特殊人群的饮食起到重要作用，目前已知的稀少糖有50多种。稀少糖类甜味剂中较典型代表是阿洛酮糖和塔格糖（分别是果糖的C-3、C-4的差向异构体），除具有低热量特点，还在抑制血糖升高与体脂积累、清除自由基、神经保护、修饰药物或活性物质从而优化其功能活性等诸多方面发挥着重要生理活性作用，是糖尿病及肥胖症人群的新型甜味剂。

D-阿洛酮糖在自然界中存在极少，利用化学方法合成杂质多不易分离，且成本昂贵。而利用生物转化技术研发逐渐成为国际上研究的热点，以D-果糖为原料，通过D-阿洛酮糖-3-差向异构酶制备D-阿洛酮糖，且D-阿洛酮糖差向异构酶为胞内酶，经简单的离心分离或膜分离、去离子水复溶、均质即可得到酶制剂，大大减少了酶制剂电导率和发酵色素的引入，极大地降低后续D-阿洛酮糖提纯的难度和成本，显著提高D- 阿洛酮糖成品的质量，节约了生产成本，降低了动力损耗。但是目前已报道的微生物（枯草芽孢杆菌），产生的D-阿洛酮糖-3-差向异构酶的酶活低，转化果糖的能力仍较差，增加了D-阿洛酮糖工业化生产的效率和难度。

因此，寻找一种高转化率的D-阿洛酮糖-3-差向异构酶生产菌株成为解决D-阿洛酮糖大规模生产应用的关键。

发明内容

针对现有技术中制备D-阿洛酮糖的D-阿洛酮糖3-差向异构酶转化能力差的问题，本发明提供了一种生产D-阿洛酮糖用枯草芽孢杆菌及其培养方法和应用，该枯草芽孢杆菌blb-12-B可高产D-阿洛酮糖3-差向异构酶，具有高转化果糖生成D-阿洛酮糖的能力，提高生产效率，显著降低生产成本。

本发明通过以下技术方案实现：

一种生产D-阿洛酮糖用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，编号为blb-12-B，于2021年12月08日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.24054。

进一步地，所述的枯草芽孢杆菌blb-12-B菌体呈杆状，长为1.0~3.0μm，宽为0.5~0.8μm。

本发明中，所述的生产D-阿洛酮糖用枯草芽孢杆菌的培养方法，包括以下步骤：

（1）将枯草芽孢杆菌blb-12-B接种到种子培养基中，培养8~13h，制备枯草芽孢杆菌种子液；

（2） 将步骤（1）中的枯草芽孢杆菌种子液按照质量体积比2~5%的接种量接种于发酵培养基中，发酵培养40~70h，得D-阿洛酮糖用枯草芽孢杆菌菌液。

进一步地，步骤（1）中所述的培养温度为36-38℃，转速为180-220r/min；步骤（2）中所述的发酵培养温度为32-34℃。