本發(fā)明涉及微生物，尤其是涉及一種降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖含量的方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、巖藻糖(fucose，fuc)又稱6-脫氧-半乳糖，是一種廣泛存在的天然糖，廣泛存在于動物、植物、藻類中。而且，由于l-巖藻糖參與構(gòu)成母乳低聚糖，所以l-巖藻糖也是人體八種必須糖之一，在人體中發(fā)揮著重要的生理功能。l-巖藻糖可通過與病毒、細菌、毒素結(jié)合來防止其感染細胞，增強機體抵抗力；l-巖藻糖也可通過調(diào)解腸道菌群來維護腸道健康；此外，l-巖藻糖還具有皮膚保濕功能，能延緩皮膚衰老，刺激纖維母細胞增生，并防止紫外線、輻射等對纖維母細胞造成的傷害。

2、目前，巖藻糖的生產(chǎn)方法主要有植物提取法、化學合成法和微生物發(fā)酵法，微生物發(fā)酵法具有生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高等優(yōu)點。微生物發(fā)酵法制備巖藻糖的過程包括：首先，在巖藻糖生產(chǎn)菌株胞內(nèi)，果糖-6-磷酸在基因mana、manb、manc、gmd和wcag作用下合成gdp-l-巖藻糖；其次，巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外的乳糖被β-半乳糖苷通透酶lacy轉(zhuǎn)運至胞內(nèi)，然后和gdp-l-巖藻糖作用合成2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)；最后，在巖藻糖生產(chǎn)菌株胞內(nèi)，2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)在α-l-巖藻糖苷酶的作用下分解為巖藻糖和乳糖。但是，在微生物發(fā)酵法制備l-巖藻糖時發(fā)現(xiàn)，2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)會被運送至巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外，無法完全在胞內(nèi)與α-l-巖藻糖苷酶反應(yīng)，導致巖藻糖生產(chǎn)菌株在發(fā)酵生產(chǎn)巖藻糖時會在胞外出現(xiàn)2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)的殘留。

3、因此，開發(fā)一種降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖含量的方法是具有重要意義的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖含量的方法和應(yīng)用。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖含量的方法，包括如下步驟：

4、50-90℃加熱處理巖藻糖生產(chǎn)菌株，使細胞破裂釋放內(nèi)容物，水解胞外的2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)生成巖藻糖(fuc)。

5、本發(fā)明的方法通過溫和的加熱來使巖藻糖生產(chǎn)菌株發(fā)生細胞破裂，釋放出含有α-l-巖藻糖苷酶的內(nèi)容物，并保持α-l-巖藻糖苷酶的酶活性，使其能夠發(fā)揮作用將胞外的2’-巖藻糖基乳糖分解為巖藻糖(fuc)和乳糖，從而降低胞外巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)的含量。

6、優(yōu)選地，所述加熱處理的溫度為50-80℃。

7、更為優(yōu)選地，所述加熱處理的溫度為50-60℃。

8、更進一步優(yōu)選地，所述加熱處理的溫度為60℃。

9、優(yōu)選地，所述加熱處理的時間為5-90min。

10、更為優(yōu)選地，所述加熱處理的時間為10-40min。

11、更進一步優(yōu)選地，所述加熱處理的時間為15-30min，具體可為15min。

12、優(yōu)選地，所述內(nèi)容物含有α-l-巖藻糖苷酶。

13、優(yōu)選地，所述巖藻糖生產(chǎn)菌株表達α-l-巖藻糖苷酶。

14、在本發(fā)明中，本領(lǐng)域所有能夠生產(chǎn)巖藻糖的菌株都能夠通過本發(fā)明的方法來降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)的含量，因為巖藻糖生產(chǎn)菌株內(nèi)的α-l-巖藻糖苷酶均能夠與胞外的2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)反應(yīng)生成巖藻糖(fuc)和乳糖，從而降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)的含量。

15、優(yōu)選地，所述巖藻糖生產(chǎn)菌株在加熱處理后，還包括置于25-42℃溫度下進行保溫處理。

16、更為優(yōu)選地，所述保溫處理的溫度為37℃。

17、更為優(yōu)選地，所述保溫處理的時間為0.1-2h。

18、更進一步優(yōu)選地，所述保溫處理的時間為0.5-2h。

19、在本發(fā)明中，之所以在對巖藻糖生產(chǎn)菌株進行加熱處理后進行保溫處理，是為了讓α-l-巖藻糖苷酶更好、更充分地分解2’-巖藻糖基乳糖(2’-fl)生成巖藻糖(fuc)。

20、第二方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述方法在巖藻糖生產(chǎn)菌株發(fā)酵生產(chǎn)巖藻糖中的應(yīng)用。

21、第三方面，本發(fā)明提供了一種巖藻糖生產(chǎn)菌株發(fā)酵生產(chǎn)巖藻糖的方法，包括如下步驟：

22、s1.對巖藻糖生產(chǎn)菌株進行分批補料發(fā)酵生產(chǎn)巖藻糖，得到含巖藻糖生產(chǎn)菌株的發(fā)酵液；

23、s2.按照如第一方面所述降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖含量的方法對含巖藻糖生產(chǎn)菌株的發(fā)酵液進行處理。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

25、本發(fā)明的方法通過溫和的加熱來使巖藻糖生產(chǎn)菌株發(fā)生細胞破裂，釋放出含有α-l-巖藻糖苷酶的內(nèi)容物，并保持α-l-巖藻糖苷酶的酶活性，使其能夠發(fā)揮作用將胞外的2’-巖藻糖基乳糖分解為巖藻糖和乳糖，從而降低胞外巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖的含量。

技術(shù)特征：

1.一種降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’-巖藻糖基乳糖含量的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱處理的溫度為50-80℃。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述加熱處理的溫度為50-60℃。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱處理的時間為5-90min。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述加熱處理的時間為10-40min。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述巖藻糖生產(chǎn)菌株表達α-l-巖藻糖苷酶。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述巖藻糖生產(chǎn)菌株在加熱處理后，還包括置于25-42℃溫度下進行保溫處理。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述保溫處理的時間為0.1-2h。

9.權(quán)利要求1-8任一所述方法在巖藻糖生產(chǎn)菌株發(fā)酵生產(chǎn)巖藻糖中的應(yīng)用。

10.一種巖藻糖生產(chǎn)菌株發(fā)酵生產(chǎn)巖藻糖的方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’?巖藻糖基乳糖含量的方法和應(yīng)用，該降低巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’?巖藻糖基乳糖含量的方法包括如下步驟：50?90℃加熱處理巖藻糖生產(chǎn)菌株，使細胞破裂釋放內(nèi)容物，水解胞外的2’?巖藻糖基乳糖生成巖藻糖。本發(fā)明的方法通過溫和的加熱條件來使巖藻糖生產(chǎn)菌株發(fā)生細胞破裂，釋放出含有α?L?巖藻糖苷酶的內(nèi)容物，并保持α?L?巖藻糖苷酶的酶活性，使其能夠發(fā)揮作用將胞外的2’?巖藻糖基乳糖分解為巖藻糖(FUC)和乳糖，從而降低胞外巖藻糖生產(chǎn)菌株胞外2’?巖藻糖基乳糖(2’?FL)的含量。

技術(shù)研發(fā)人員：沈慧敏,金憶文,勞才文,夏沁怡,李賀,樊希杰,張啟宏
受保護的技術(shù)使用者：合肥中科健康生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10