[发明专利]一株马克斯克鲁维酵母菌及其生产β-葡萄糖苷酶的方法

说明书

本发明公开了一株马克斯克鲁维酵母菌及其生产β‑葡萄糖苷酶的方法，kefir粒发酵人参浆，涂布于改良七叶苷培养基上培养，筛选出产黑色水解斑的菌株C21为产β‑葡萄糖苷酶菌菌种，进一步鉴定菌株为马克斯克鲁维酵母菌，保藏编号为CGMCC No.13907；以该菌株出发、用新鲜豆渣培养基发酵生产β‑葡萄糖苷酶，生产的β‑葡萄糖苷酶热稳定性好，pH4.0‑6.5范围内相对酶活力80%以上，耐酸碱稳定性好，纯化倍数为12.8，产量为1L发酵液得到单品纯酶80mg；本发明提供的菌种耐高温、生长快，可利用较廉价的底物或诱导物生产酶类；生产的β‑葡萄糖苷酶可用于纤维素降解、改善食品风味、生产大豆异黄酮等方面。

技术领域

本发明属于生物技术与发酵工程领域，具体涉及一株马克斯克鲁维酵母菌及其生产β-葡萄糖苷酶的方法。

背景技术

β-葡萄糖苷酶，也称为β-葡萄糖苷水解酶（EC 3.2.1.21），是纤维素酶系的重要组成部分。已报道的β-葡萄糖苷酶的等电点一般在3.5~5.5之间，但最适pH值可以超过7.0，而且酸碱耐受性强，最适温度在40~110℃之间。β-葡萄糖苷酶最早在1987年被Liebig和Wohler首次在苦杏仁中发现，继而研究表明其广泛存在于许多动物、植物和微生物中，并参与到生物体的糖代谢，对维持生物体的正常生理功能起到关键作用。

β-葡萄糖苷酶在食品工业、保健品、生物能源、农业、医药等领域有着广泛的应用。特别是食品工业和保健品领域，β-葡萄糖苷酶可以作用于水果中的芳香前体物质，利于果汁脱苦和果汁增香，并可用作食品添加剂；能够显著增加葡萄酒中的糖苷萜烯类前体物质的水解和单萜类物质的释放，在葡萄酒香气形成过程起着重要作用；用于大豆异黄酮糖苷的水解制备高纯度的大豆异黄酮苷元，可以有效地增加产量和降低生产成本，以满足国内外市场对大豆异黄酮的需求；可将白藜芦醇苷水解为白藜芦醇，操作方法简单，反应条件温和，目的产物得率高，具有较可观的工业化应用前景。β-葡萄糖苷酶来源广泛，在植物、哺乳动物和微生物中都有分布，但其因来源不同性质差异很大。在产β-葡萄糖苷酶的微生物来源方面，大多数研究主要集中在细菌、酵母菌和霉菌等方面，目前，国内对黑曲霉中β-葡萄糖苷酶研究较多，但是黑曲霉菌株的产酶活性会随着时间的增长而降低，不利于储存，而且菌株存在食品安全卫生方面的隐患，所以在食品中的应用受到限制。选择一株安全、高效、容易保存的菌株受到越来越多学者的关注。

马克斯克鲁维酵母菌（K.Marxianus），是克鲁维酵母属中重要的一个菌种，因其耐高温、生长速率快、底物谱广等诸多优势而越来越多地应用于工业生物技术领域。该菌株不仅被认为是开菲尔酸奶和苏丹发酵乳Rob中的优势酵母菌，而且该菌株中含有着多种对人体健康有益的活性物质。近年来研究表明，马克斯克鲁维酵母既可以分泌菊粉酶、β-半乳糖苷酶等多种应用广泛的水解酶类；又可以利用菊粉类原料、乳清、糖蜜以及木糖等多种非粮底物生产乙醇。经国家卫生计生委发布关于批准显齿蛇葡萄叶等3种新食品原料的公告（2013年 第10号），批准马克斯克鲁维酵母为新食品原料。在产酶方面的应用是其在现代工业生物技术应用过程中的最重要的组成部分之一。K.Marxianus在生产酶类方面具有的优势，除去本身的耐高温、生长快等特点，还可以利用较为廉价的底物或者诱导物，如乳清和玉米浆等发酵生产酶类；同时，一些热稳定酶类如脂肪酶、葡萄糖苷酶等均可以从K．Marxianus的培养过程中获得。

发明内容