專利名稱:一種用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法，屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
乳糖酸又稱第三代果酸，集修護、抗老、保濕、抗氧化和促進機體更新等多種優(yōu)異功效于一身的最先進果酸。乳糖酸本身即存在于人體中，沒有刺激性問題，其優(yōu)異的抗氧化能力早已被應(yīng)用在器官移植中以防止器官受到自由基的傷害，增加器官的保存性；在醫(yī)學(xué)美容方面，則可避免細胞膜受到氧化破壞；在食品加工方面，美國食品藥品管理局FDA已批準乳糖酸可以作為雙歧因子、礦物質(zhì)元素吸收促進劑、甜味劑、酸味劑等應(yīng)用。盡管乳糖酸具有多種生理功能，在我國并沒有實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，目前美國和歐洲乳糖酸的生產(chǎn)主要是采用化學(xué)合成法。由于該方法在氧化過程中常伴有多種副產(chǎn)物的生產(chǎn)，因此生產(chǎn)成本相對較高，而且存在安全隱患。微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)乳糖酸的研究始于二十世紀末，但尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，我國在此方面的研究尚屬空白。
超高壓物理場是將樣品密封 在容器內(nèi)，以水或油作為傳壓介質(zhì)，在常溫或稍高于常溫(20-60°C)下進行IOO-1OOOMPa的加壓處理，維持一定的時間后，不僅使得食品酶、蛋白質(zhì)和淀粉等生物大分子改變活性，還能改變微生物細胞的膜結(jié)構(gòu)和性能。然而，目前對超高壓加工食品的研究報道主要集中在食品殺菌和鈍酶等方面，至今未見利用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的相關(guān)報道?；谏鲜鲈?，本發(fā)明對一種用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法進行了詳細研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法，該方法具有工藝簡單、技術(shù)先進、安全性高、生產(chǎn)成本低、適合工業(yè)化生產(chǎn)等特點。
本發(fā)明的技術(shù)方案:一種用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法，出發(fā)菌株為熒光假單孢菌SK17.001 ;步驟為:將熒光假單孢菌的靜息細胞培養(yǎng)；高壓處理:將靜息細胞按生物加工要求置于高壓反應(yīng)釜中，在設(shè)定溫度和壓力條件下處理，通過高壓物理場進行脅迫催化合成乳糖酸。
具體步驟如下:
所用菌種為熒光假單孢菌SK17.001，已在中國專利發(fā)明名稱“一種微生物轉(zhuǎn)化制備乳糖酸的方法”，申請?zhí)?01010501282.5中公開，公開號CN101988046A，
公開日2011年3月23日，該菌株保藏編號為CCTCC NO:M2010216
(I)熒光假單孢菌的靜息細胞培養(yǎng):將所述熒光假單孢菌活化接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基，接種量為6%，在25-40° C、100-350 rpm條件下培養(yǎng)12_24h后離心處理(1200g，10min)即得靜息細胞；
液體發(fā)酵培養(yǎng)基的組分以g/100mL計為:碳源3.0-5.0，氮源0.5-3.5，磷酸鉀0.2，硫酸鎂0.2，硫酸亞鐵0.005，pH 6.0-6.2，其余為蒸餾水，所用碳源為乳糖，所用氮源為酵母膏和/或蛋白胨；
(2)高壓處理:按靜息細胞濃度為0D600nm值0.4-40,乳糖質(zhì)量濃度4%、PH4.0-9.0的生物加工要求置于高壓反應(yīng)釜中，其余為蒸餾水，控制壓力為50-400MPa，在20-50°C下處理10-60min，合成乳糖酸。
用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法，乳糖酸的產(chǎn)量提高了 1-8 倍。
檢測乳糖酸的方法如下:
取發(fā)酵液離心，上清液經(jīng)微孔濾膜過濾(0.22Mm),濾液上HPLC分析。HPLC條件:AgilentllOO 色譜柱:Shodex SHlOll (8.0X300 (mm))，流動相為 0.0lN H2SO40 檢測器:紫外檢測器，210nm，柱溫:50°C，流速:0.8mL/min，進樣量:10μ ，乳糖酸標樣濃度:1%。
乳糖酸標樣液相色譜圖如圖1所示。
本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明通過利用超高壓物理場技術(shù)改變微生物細胞膜的通透性和結(jié)構(gòu)，提高了乳糖酸產(chǎn)量，為其適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)提供一定的依據(jù)。
(2)本發(fā)明步驟簡便，易于操作，反應(yīng)條件可控，成本相對較低，而且采用清潔綠色節(jié)能生產(chǎn)工藝，對環(huán)境基本無污染。
(3)本發(fā)明制備的產(chǎn)品可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日用化學(xué)品等多個領(lǐng)域，市場前景十分看好，經(jīng)濟效益廣闊。


圖1乳糖酸標樣液相色譜圖。
具體實施方式
下面通過實施案例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步具體的說明。
實施例1:
將熒光假單孢菌SK17.001活化接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基(以g/100mL計，乳糖3.0，酵母膏和/或蛋白胨0.5，磷酸鉀0.2，硫酸鎂0.2，硫酸亞鐵0.005，用蒸餾水調(diào)節(jié)至pH為6.2)，在30°(:、200 rpm培養(yǎng)18h后離心處理即得靜息細胞；然后將靜息細胞按細胞的濃度為0D600nm值0.4、乳糖濃度4%、pH6.0條件置于高壓反應(yīng)釜中；最后在100MPa、20°C條件下處理30min，測定合成產(chǎn)物乳糖酸提高了 3.7倍。
實施例2:
將熒光假單孢菌SK17.001活化接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基(以g/100mL計，乳糖5.0，酵母膏和/或蛋白胨3.5，磷酸鉀0.2，硫酸鎂0.2，硫酸亞鐵0.005，pH 6.1 )，在25° C、350rpm培養(yǎng)24h后離心處理即得靜息細胞；然后將靜息細胞按細胞的濃度為0D600nm值40、乳糖濃度4%、pH9.0置于高壓反應(yīng)釜中；最后在50MPa、35°C條件下處理lOmin，測定合成產(chǎn)物乳糖酸提高了 1.9倍。[0025]實施例3:
將熒光假單孢菌SK17.001活化接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基(以g/100mL計，乳糖3.8，酵母膏和/或蛋白胨2.0，磷酸鉀0.2，硫酸鎂0.2，硫酸亞鐵0.005，pH 6.0)，在40° C、100rpm培養(yǎng)12h后離心處理即得靜息細胞；然后將靜息細胞按細胞的濃度為0D600nm值12、乳糖濃度4%、pH4.0置于高壓反應(yīng)釜中；最后在400MPa、50°C條件下處理60min，測定合成產(chǎn)物乳糖酸提高了 5.2倍 。
本文所描述的具體實施案例僅作為對本發(fā)明精神和部分實驗做舉例說明。本發(fā)明所述領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施案例做出各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本 發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求
書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法，其特征在于出發(fā)菌株為保藏號為CCTCC NO:M2010216的熒光假單孢菌；步驟如下: (1)熒光假單孢菌的靜息細胞培養(yǎng):將所述熒光假單孢菌活化接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基，接種量為6%，在25-40° C、100-350 rpm條件下培養(yǎng)12_24h后1200g離心處理10 min，即得靜息細胞； 液體發(fā)酵培養(yǎng)基的組分以g/100mL計為:碳源3.0-5.0，氮源0.5-3.5，磷酸鉀0.2，硫酸鎂0.2，硫酸亞鐵0.005，pH 6.0-6.2，其余為蒸餾水，所用碳源為乳糖，所用氮源為酵母膏和/或蛋白胨； (2)高壓處理:按靜息細胞濃度為0D600nm值0.4_40、乳糖質(zhì)量濃度4%、pH4.0-9.0的生物加工要求置于高壓反應(yīng)釜中，其余為蒸餾水，控制壓力為50-400MPa，在20-50°C下處理10-60min,合成乳糖酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法，其特征在于乳糖酸的 產(chǎn)量提高了 1-8倍。
專利摘要
一種用物理場強化策略促進熒光假單孢菌高產(chǎn)乳糖酸的加工方法，屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明將熒光假單孢菌采用靜息細胞培養(yǎng)后，通過高壓物理場進行脅迫催化合成乳糖酸。具體操作步驟是將靜息細胞按生物加工要求置于高壓反應(yīng)釜中；在設(shè)定溫度和壓力條件下處理一定時間；處理完成后調(diào)節(jié)壓力，使反應(yīng)釜內(nèi)壓強降為常壓。本發(fā)明通過超高壓物理場技術(shù)改變細胞膜的通透性和結(jié)構(gòu)，從而提高乳糖酸產(chǎn)量，較現(xiàn)有方法有更為顯著的底物轉(zhuǎn)化率效果，并且加工工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉，滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求。
文檔編號C12P19/12GKCN102250986 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201110184647
公開日2013年7月3日 申請日期2011年7月4日
發(fā)明者江波, 繆銘, 白會釵 申請人:江南大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2), 非專利引用 (1),