[发明专利]一种产蔗糖磷酸化酶的多黏类芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明提供了一种产蔗糖磷酸化酶的多黏类芽孢杆菌及其应用，本发明的多黏类芽孢杆菌SLLSM4菌株从从广西来宾甘蔗地的土壤中分离而得，其保藏编号为CCTCC NO：2021695，保藏日期：2021年6月9日，保藏地址为：中国、武汉、武汉大学，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，该菌株具有较高产酶活力，且产蔗糖磷酸化酶稳定性好，该菌产酶的酶活达304.7U，制备出的α‑熊果苷产量达到62.32g/L，且利用该菌产酶转化制备AA‑2G产量达到46.15g/L。

【技术领域】

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种产蔗糖磷酸化酶的多黏类芽孢杆菌及其应用。

【背景技术】

α-熊果苷(α-Ar)是一种高价值糖苷，广泛应用于化妆品和制药行业，是一种安全可靠的美白剂。酶法是生产α-熊果苷的主要方法，因其原料较简单、生产周期较短而被广泛使用，但由于缺少高催化效率的酶，目前α-熊果苷的产量受到了很大的限制。

维生素C，又名L-抗坏血酸是一种常见的水溶性维生素，广泛分布于新鲜蔬菜、水果、绿色植物中。L-抗坏血酸也是人体内必需的营养元素，但由于人体内缺少古洛糖酸内酯氧化酶，无法合成抗坏血酸，必须通过体外摄取。L-抗坏血酸在日常生产生活中有着广泛的应用。在医疗卫生方面，L-抗坏血酸具有抑制黑色素形成、促进胶原蛋白的合成、抑制癌细胞增殖、防治坏血病和传染病、促进创伤愈合等作用，是辅助治疗的保健药品。在化妆品中L-抗坏血酸酸可作为还原剂、紫外线吸收剂和黑色素形成抑制剂来使用。由于L-抗坏血酸分子中存在极不稳定的连烯二醇结构，极易被热和氧化剂破坏，尤其是光、重金属和荧光物质都能促进其氧化，使其应用受到很大限制。2-O-D-吡喃糖基-L-抗坏血酸(AA-2G)是L-抗坏血酸的衍生物，该物质是在糖基转移酶(蔗糖磷酸化酶或葡聚糖蔗糖酶)的作用下，由蔗糖和L-抗坏血酸缩合而成。AA-2G具有非还原性，与抗坏血酸相比，稳定性更高，同时更易于吸收和利用。AA-2G作为抗坏血酸最佳的替代品，有效弥补了抗坏血酸自身稳定性差、易被氧化分解的缺陷，极大提高其应用价值。我国对于AA-2G的研究正在不断推进，但离工业化生产仍有一定的距离，成本过高是困扰我们的一大难题。一方面是由于工业酶本身的酶活力较低，导致生产成本提高；另一方面，底物转化率低、分离纯化手段不够完善也是阻碍其工业化生产的另一重要原因。

本发明利用自行筛选的蔗糖磷酸化酶酶法催化合成，即蔗糖磷酸化酶酶液催化蔗糖和L-抗坏血酸合成2-O-D-吡喃糖基-L-抗坏血酸，催化蔗糖和氢醌(对苯二酚)合成α-熊果苷，此反应具有绿色高效、反应温和的优势。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种产蔗糖磷酸化酶的多黏类芽孢杆菌及其应用。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一株多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)菌株SLLSM4，其保藏编号为CCTCC NO：2021695，保藏日期：2021年6月9日，保藏地址为：中国、武汉、武汉大学，保藏单位：中国典型培养物保藏中心。

进一步说明，所述的多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)菌株SLLSM4，所述菌株从广西来宾甘蔗地的土壤中分离而得。

本申请还提供一种包含如上所述的多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)菌株SLLSM4的微生物制剂。

进一步说明，所述的微生物制剂，所述微生物制剂中含有活菌数不低于1.0×10⁶个/mL的多黏类芽孢杆菌SLLSM4细胞。

本申请还提供一种生产蔗糖磷酸化酶的方法，具体的方法为：在无菌操作下，用灭菌接种环接多黏类芽孢杆菌SLLSM4到已高温灭菌的发酵培养基(pH＝6.0)中，在37℃、180r/min摇床恒温发酵培养24h后，取发酵液按照接种量10.0％接入新的发酵培养基中摇床恒温37℃培养72h，经10000r/min、15min离心机离心得到上清液即为蔗糖磷酸化酶粗酶液。