[发明专利]一株产阿魏酸酯酶的米曲霉及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一株产阿魏酸酯酶的米曲霉及其应用。

背景技术

小麦是世界上种植面积最为广泛的作物之一，约占粮食作物种植面积的26%，我国小麦年产量高，小麦麸皮的年产量可达2000万吨以上，但是一直以来对于麸皮的开发利用较少，基本上仅以作为饲料原料而加以利用。小麦麸皮中主要含有非淀粉多糖、淀粉、脂肪、木质素、蛋白质、维生素和酚类物质等多种成分，其中以阿拉伯木聚糖为主的非淀粉多糖含46%，是小麦细胞壁的主要成分。麸皮中还含有一定数量的酚酸类物质，如阿魏酸（ferulic acid）、P-香豆酸(p-coumaricacid)、咖啡酸(caffeicacid)、芥子酸(sinapicacid)和丁香酸(syringicacid)等成分，其中以阿魏酸为主要成分，约为麸皮质量的0.4%-0.7%。阿魏酸主要通过酯键与细胞壁多糖和木质素项链，一般可以使用强碱将酯键断开而释放出来。

酚酸组要存在于麦麸皮层中，其具有较强的抗氧化活性和抗肿瘤作用，并对环境中的有毒物质如多环芳烃和亚硝酸胺以及真菌毒素有抗诱变作用。有研究报道发现，在麦麸膳食纤维的离体发酵试验中，结肠微生物能通过发酵作用将结合在麦麸膳食纤维上的阿魏酸释放出来。而阿魏酸可显著降低人子宫颈癌细胞的生存能力、存活和抗氧化水平，同时提高癌细胞保内的活性氧水平并增加癌细胞的脂质过氧化及DNA损伤作用。另有报道认为阿魏酸可通过对血管内皮生长因子（VEGF)、血小板源生长因子（PDGF）和缺氧诱导因子（HIF）的作用来调节血管的形成。

目前，研究表明酚类物质主要以游离型、结合型和束缚型等几种形式存在于植物机体内，一般来说，游离性和结合型酚类物质为可溶性酚类；束缚型则为不溶性酚类物质，以酯键、糖苷键和醚苷键形式与其他物质（包括蛋白质、糖类、有机酸等）相结合。

对于酚类物质的提取，一般采用有机溶剂为媒介，辅以超声、微波、亚临界等方法进行。由于束缚型酚类物质一般与其他物质以不同的键型相连结，传统的提取方法不足以将酯键、糖苷键或醚键断裂，因此对束缚型酚类物质的提取主要采用强酸强碱或生物方法（酶法和发酵法），其主要目的都是破坏细胞壁纤维成分致密的结构，以使束缚行酚类物质释放出来。

尽管化学方法操作简单、效率高，但是后续需要处理提取废液，不利于可持续性发展。因此相比较而言，采用生物方法更符合绿色、环保的发展要求。对于麦麸进行发酵方面的多集中在低聚木糖生产和产酶活性等领域，另外已有大量文献报道麦麸经发酵后等到膳食纤维功能性质比发酵前有大幅改善，如持水性、持油性和对有害物质的结合能力等。

阿魏酸作为麦麸中的主要酚酸，目前对其获得的方式主要为酶法，以发酵方式的报道较少，特别需要指出的是，麦麸中的阿魏酸基本适宜束缚型的形态存在的，其游离型：结合型：束缚型的比例为0.1:1:100。近年来，对酚类物质存在形式的研究逐渐成为新的研究热点。目前已对一些游离型、酯化型、糖苷型、束缚型酚类物质的提取、测定及抗氧化活性等方面的报道。酚类物质的存在形与其含量及抗氧化活性有重要关系，束缚型酚类物质不仅含量远远高于游离型和结合型，且抗氧化性活性和抑制DNA损伤方面要高于其他两种类型。

本发明旨在利用微生物资源采用发酵工程技术将农业资源转化形成人类社会需求的物质，解决抗氧化物质资源短缺的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有抗氧化供应的提供新的原料和方法，并对小麦等大宗植物进行再利用，提供一株产阿魏酸酯酶的米曲霉及其应用，其可利用小麦麸皮发酵生产阿魏酸，由于微生物生长周期短、不受气候限制，易于实现大规模生产，从而解决阿魏酸不足等问题。

本发明提供一株产阿魏酸酯酶的米曲霉，来源于华南理工大学周边植物腐生较多的土壤，经过筛选，分离纯化得到的。所述米曲霉分类命名为米曲霉（Aspergillus oryzae）米3，由中国典型培养物保藏中心保藏，简称CCTCC，保藏编号为CCTCC NO：M2013640，其ITS序列表如表1所示，保藏日期为2013年12月8日，保藏地址为中国 武汉 武汉大学，中国典型培养物保藏中心。