[发明专利]用Rahnella sp.PJT09菌株生产的果聚糖

说明书

技术领域

生物技术

背景技术

果聚糖是由以β-(2，6)-键和β-(2，1)-键连接的呋喃果糖基组成的同多糖。第一届国际性果聚糖学术会议规定，凡组成以果糖为主且含有一个以上果糖单体的碳水化合物聚合体称为果聚糖。根据连接键的不同，分为两种类型：菊粉型果聚糖(inulin-type)，是由β-(2，1)-键连接的呋喃果糖组成；另一种为levan果聚糖(levan-type)，又称为左聚糖，是由β-(2，6)-键连接D-呋喃果糖基连接形成的线状结构，也有一些β-(2，1)键连接的分支结构。已报告的levan型果聚糖在分子的一个末端都有葡萄糖基团，其结构为G-F-F(n)。Levan型果聚糖主要来源于微生物，由微生物果聚糖合成酶合成，尤其是高分子量的果聚糖更多的是由微生物生产的。目前，报道的果聚糖的微生物来源主要有环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)、产果聚糖气杆菌(Aerobacterlevanicum)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、链球菌(Streptococcus)、多黏芽孢杆菌(Bacilluspolymyxa)、盐单胞菌(Halomonas)、运动发酵单胞菌(Zymomoas mobilis)、肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)、木醋杆菌(Acetobacter xylinum)、酢酸菌(Gluconoacetobacterxylinus)、产左聚糖微杆菌(Microbacterium laevaniformans)、解淀粉欧文菌(Erwinia amylovora)、假单胞菌(Pseudomonas syringae)。与植物果聚糖相比，微生物来源的果聚糖具有生产周期短、不受气候和地理环境条件限制和生理活性强等优点。果聚糖及其衍生物因具有独特的理化性质和较强的增强免疫、抗辐射、降低血脂的生物活性而被广泛地应用于食品医学、药学、化妆品和食品等工业中，因此，对果聚糖的研究具有重要的意义和价值。中国发明专利报告了用Cellulomonas sp.nov.GJT07菌株生产果聚糖，涉及一种能产生果聚糖的微生物Cellulomonas sp.nov.GJT07以及利用该菌株生产果聚糖的方法。此发明从果园土壤中分离纯化出的细菌Cellulomonas sp.nov.GJT07具有产生重均分子量为720kDa果聚糖的特性。在我国已投入工业化生产的微生物多糖产品只有葡聚糖(Glucan)、黄原胶(Xanthan gum)、结冷胶(Gellan gum)、热凝多糖(Curdlan)和透明质酸(Hyaluronic acid，HA)等少数几个品种，而且产量不足我国市场需求的1/3，大部分需要依靠进口。因此，筛选产糖性状优良的菌株，开发新的具有工业化生产潜力的微生物多糖是促进我国多糖工业发展的关键。

本研究涉及的拉恩氏菌属(Rahnella)只有一个种，为水生拉恩氏菌(Rahnella aquatilis)是拉恩氏菌属的模式种。水生拉恩氏菌通过胞外酶法合成的方式产生果聚糖，即首先克隆菌体产生的果聚糖蔗糖酶的基因，将其在大肠杆菌中实现表达，以无细胞培养合成果聚糖。本发明所用的菌株经16sRNA比对和生理生化鉴定为不同于Rahnella aquatilis的菌种，命名为：Rahnella sp.PJT09。

发明内容

本发明的目的是提供一种能产生果聚糖的微生物Rahnella sp.PJT09以及利用该菌株生产均一分子量的果聚糖的方法。

本发明分离纯化出一株来源于一种分离于大型真菌子实体的细菌Rahnella sp.PJT09，其具有产生果聚糖的特性。采用革兰氏染色、荚膜、鞭毛、运动性观察等形态学观察作为菌种的初步鉴定，然后根据《伯杰氏细菌鉴定手册第九版》和《常见细菌系统鉴定手册》进行生理生化实验做进一步鉴定。通过16SrDNA基因测序和系统进化树分析，鉴定结果为Rahnella菌属。但其形态和生理生化特征与水生拉恩氏菌(Rahnella aquatilis)相比有所不同。命名该菌株为Rahnella sp.PJT09。菌种保藏单位：中国典型培养物保藏中心。地址：中国武汉，武汉大学。保藏日期为2009年10月29日，保藏号为M209242。经GPC测定得到该多糖重均分子量为320kDa，采用13C-NMR对拉恩氏菌Rahnella sp.PJT09产生的胞外多糖进行结构分析，确定为线形β-(2，6)-D-Fruf(levan型果聚糖)。

附图说明

图1：菌株PJT09进化树分析图