[发明专利]一株产游离葡萄糖醛酸的木糖葡糖醋杆菌

说明书

技术领域

本发明涉及一株产游离葡萄糖醛酸的木糖葡糖醋杆菌，属于发酵技术领域。

背景技术

葡萄糖醛酸，英文名为Glucuronic acid，是葡萄糖C-6位的羟基被氧化成羧基所形成的糖醛酸，葡萄糖醛酸是传统的肝脏解毒剂和免疫功能调节剂，其分子中同时存在高反应活性的醛基和羧基，可与人体内源性及外源性有毒物质中的基团如羟基、羧基、巯基、氨基等作用，从而增加毒性物质的水溶性使其易于随尿与胆汁排出体外。

葡萄糖醛酸可作为中间体合成许多重要医药如D-葡糖二酸钙和L-抗坏血酸等。此外，葡萄糖醛酸也常用作功能性饮料、减肥药、化妆品等的添加剂，其在医药和保健品等领域也都有着广泛的应用。

目前葡萄糖醛酸主要通过硝酸氧化法来生产，即淀粉在酸性条件下经硝酸氧化后加压水解来生成，但该工艺存在一些问题如能耗高、选择性差、产品收率低、环境污染严重等。而发酵法生产葡萄糖醛酸成本较低，对环境污染也较小，并且以葡萄糖为底物发酵生产葡萄糖醛酸可减轻原料来源的限制。

目前，国内外研究者在世界不同地区的红茶菌饮料中均检测到葡萄糖醛酸的存在，但均为混合菌群发酵，利用单一微生物菌种发酵产葡萄糖醛酸还大都处在研究阶段。本发明筛选到以葡萄糖为底物生产葡萄糖醛酸的微生物菌株，对该菌进行了鉴定，确定其为木糖葡糖醋杆菌，对其发酵条件进行了初步研究，为微生物发酵法生产葡萄糖醛酸奠定了基础。

发明内容

本发明提供了一株产游离葡萄糖醛酸的木糖葡糖醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)Q1，已于2014年7月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏编号为：CCTCC No：M2014353。

所述木糖葡糖醋杆菌Q1，用GY培养基培养时，菌落呈圆形，表面干燥光滑，边缘规则，菌落直径大小0.2-0.5mm。革兰氏阴性，100×显微镜下观察细胞呈短杆状。

所述木糖葡糖醋杆菌Q1能够发酵生产葡萄糖醛酸，所得葡萄糖醛酸游离于发酵上清液中，而不在胞外多糖中。

所述木糖葡糖醋杆菌Q1的筛选是在GY培养基中，以从红茶菌中筛选分离的菌株为生产菌株，在装液量为25mL的250mL三角瓶中30℃、200rmp/min的条件下培养72h，通过液质联用(LC-MC)定性检测发酵液中物质成分再通过离子色谱定量检测发酵液中物质的含量，筛选出能以葡萄糖为底物发酵产葡萄糖醛酸的菌株。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种应用所述木糖葡糖醋杆菌Q1发酵生产葡萄糖醛酸的方法，是将菌株活化后，接种于GY培养基，28-30℃，200-220r/min摇床培养4-5天。发酵上清液中含有葡萄糖醛酸。

所述GY培养基含有葡萄糖100g/L，酵母提取物10g/L，纤维素酶15000-20000U/L。

本发明利用木糖葡糖醋杆菌Q1将廉价底物葡萄糖转化成具有附加价值较高的葡萄糖醛酸，其是重要的化工原料和医药中间体；同时用微生物法生产葡萄糖醛酸，与化学法相比具有反应条件温和、原料利用率高、产品纯度高等优点，同时有利于环境保护，易于推广应用。

生物材料保藏

木糖葡糖醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)Q1，已于2014年7月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉武汉大学，保藏编号为：CCTCC No：M 2014353。

附图说明

图1葡萄糖醛酸LC-MC图谱，A：葡萄糖醛酸标样一级质谱图；B：Gluconacetobacter xylinus Q1发酵液质谱图。

图2葡萄糖醛酸标准品离子色谱图谱，出峰时间10.117min。

图3 G.xylinus Q1以葡萄糖为底物72h发酵液离子色谱图谱，出峰时间10.150min。

具体实施方式

胞外多糖中葡萄糖醛酸的检测方法：

将菌体在GY培养基中30℃、200r/min条件下培养72h，以8000rpm离心15min，取清液。将4倍上清液体积的乙醇加入到上清液中，并将混合物保持在4℃下过夜。以8000r/min离心15分钟收集沉淀。将沉淀干燥，加入5倍上清液体积的0.5mol/L的H₂SO₄溶液，在70℃反应3h。将水解液通过0.45μm滤膜过滤，LCMS检测产物。

葡萄糖醛酸分析方法的确定：