[发明专利]一种菌株与利用该菌株生产甘露醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从天然植物中分离得到的一种菌株和利用该菌株生产甘露醇的方法。

背景技术

甘露醇(Mannitol)学名己六醇，又称D-甘露糖醇，是山梨醇的同分异构体，广泛存在于自然界的各种植物、藻类、真菌和一些细菌中。

甘露醇在糖及糖醇中的吸水性最小，并具有爽口的甜味，在食品方面常用于防粘或制成低热值低糖的甜味剂；在化工中可用于制松香酸酯、人造甘油树脂、炸药、雷管(硝化甘露醇)、聚氯乙烯的增塑剂、化妆品的保湿剂等；在化学分析中用于硼的测定；在生物检验上用作细菌培养剂。不过甘露醇主要用于医药工业，常作为降压剂、利尿剂、脱水剂使用。甘露醇进入体内后能提高血浆渗透压，使组织脱水，可降低颅内压和眼内压，用于治疗颅脑外伤、脑瘤、脑组织缺氧、大面积烧伤后引起的水肿，肾功能衰竭引起的腹水、青光眼，防治早期急性肾功能不全。甘露醇注射液(Injection Mannitol)作为高渗降压药，是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用的一种药，具有降低颅内压药物所要求的降压快疗效准确的特点。

迄今为止，绝大部分甘露醇采用下列工艺路线生产：一种是以淀粉或蔗糖、葡萄糖为起始原料，经异构化、氢化后分离出结晶产品的化学转化法(“淀粉制备山梨醇和甘露醇”生物加工过程20086(5)：8-12王良东 陈建文 吴嘉麟)。美国卡吉尔公司、法国罗盖特公司等主要糖醇生产商均采用此法生产甘露醇。近年来化学转化法生产甘露醇的转化率有了突破，但是因为其设备投资过大、化学反应没有选择性，化学转化法难于广泛应用。而且在常用的糖类催化氢化法中，仍然使用氢气在高温、高压、以镍为催化剂的条件下对果糖和葡萄糖混合物制备甘露醇，产品中必然含有副产的山梨醇，更加大了生产成本(“甘露醇的工业生产现状与发展”.精细化工原料及中间体，2004(4)：20-23 赵磊)。

另一种是植物提取法，目前主要从海带中提取甘露醇。海带提取法的不足之处是生产流程长、提取率低、产品品质差、生产受季节影响、能源消耗高、污染严重、生产成本居高不下。

许多微生物(如乳酸菌、酵母、丝状真菌等)可以利用碳水化合物为底物合成甘露醇而不生成山梨醇。微生物发酵生产甘露醇，具有反应选择性、温和、能耗低、设备投资小，主要难点在于尚未获取高产量的菌株。近年来，国内外都在对微生物发酵制备甘露醇的技术进行研究。1966年，Foda等利用产黄青霉(Penicillium chrysogenum)发酵葡萄糖溶液合成出甘露醇(“合成法制备甘露醇的现状及进展”.淀粉与淀粉糖，1998(4)：15-19，于家波)。另外，从棉花叶片废物中分离出的真菌黑霉(Alternaria alternate)、多主枝孢霉(Cladosporium herbarum)、紫附球菌(Epicoccum purpurascens)、木兰假丝酵母(Candida magnoliae)，兽氏结合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)相继被报道有转化葡萄糖生产甘露醇的能力(“生物合成法生产D-甘露醇的研究进展”农产品加工·学刊2008(1)：36-39于冬梅，杜煜光)。尚未见有罗汉果内生真菌发酵生产甘露醇的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可用于生产甘露醇的菌株及利用该菌株可高效、简便、节约生产甘露醇的方法。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明可用于生产甘露醇的菌株是真菌尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)SG-76。保藏编号：CGMCC No.4178。

尖孢镰孢菌具有以下分类学特征：真菌菌落铺展，边缘放射状，中部絮状隆起，初期白色，后期略带浅紫色，菌落背面无色到棕黄色，菌丝无色；具有三个或多个隔膜的孢子，大型分生孢子纺锤形至镰型，顶端钩状，小型分生孢子卵形至椭圆形，且常有大量的厚垣孢子形成。经rDNA ITS序列分析，结合分类学鉴定结果，该菌株为尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)SG-76。

真菌尖孢镰孢菌是从天然植物罗汉果Siraitia grosvenorii的根部分离获得。

真菌尖孢镰孢菌的获得方法：

(1)采集罗汉果的块根；

(2)在无菌的蒸馏水中将块根漂洗干净，并用75％乙醇、5％NaClO、无菌水处理；表面水份干后将其置于马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养皿上，28～30℃恒温箱中倒置培养3～4天；

(3)在无菌条件下将单独的菌落挑出并将其转移到无菌的PDA培养皿内以获得尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)SG-76纯菌种。