米曲霉菌株及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及米曲霉菌株【技术领域】，特别涉及一种米曲霉菌株FTST-2-6已于2014年02月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号CGMCCNo.8862。其在发酵生产低聚果糖中的应用。与碳源溶液在厌氧条件下，厌氧发酵10～20h，在发酵液中产生低聚果糖。米曲霉菌株FTST-2-6遗传性能稳定，易于扩大培养，传代8次后孢子数为162亿/g，发芽率为99.2%；发酵温度为28℃-40℃，发酵温度温和，有效降低了生产过程中的能耗；转化率在57%-65%，比现有技术中几种公开的米曲霉菌株具有更高的低聚果糖转化率，提高了适用于大规模工业化生产低聚果糖，应用前景广阔。
【专利说明】米曲霉菌株及其应用
[0001]【技术领域】
本发明涉及米曲霉菌株【技术领域】，特别涉及一种米曲霉菌株，还涉及所述米曲霉菌株的应用。
[0002]【背景技术】
低聚果糖(Fructooligosaccharides, F0S)是低聚糖中非常重要的一类,又称寡果糖、蔗果三糖族低聚糖或蔗果低聚糖，分子式为G-F-Fn (G是葡萄糖，F是果糖，n=f 3)，是指在蔗糖分子的果糖残基上通过β -1，2糖苷键连接f 3个果糖基而成的蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及其混合物的总称，是一种优良的水溶性膳食纤维。
[0003]FOS多存在于天然植物中，例如菊芋、芦笋、菊苣等日常食用的蔬菜和水果都还有一定量的F0S。但从中提取难度较大，很难实现工业化生产。由于FOS优良的保健功能和特殊的生理活性，其已成为国际公认的典型益生元代表，倍受食品生产企业和广大消费者的喜爱。FOS可以直达大肠中被嗜酸性乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌选择利用，排毒清肠、调节人体微生态平衡。同时，FOS被公认具有提高人体免疫力，不被消化吸收，改善脂质代谢，预防蛀牙等优异性能，现被作为功能性配料广泛用，也可以直接饮用。
[0004]目前国内外生产低聚果糖的方法以酶法为主，也有液体深层发酵法。专利ZL200810030332.9利 用酶法生产低聚果糖，首先要培养大量菌体，将菌体破壁并分离纯化酶制备液体酶制剂或固定化酶制剂。酶法不足之处是步骤繁多，酶的分离纯化过程复杂且在此过程中酶活性不稳定或活性降低或失活。另外，酶在固定化过程中易失活，转化率低，传质均匀性不佳等缺点，并且酶的价格较高，以上诸多方面制约了酶法的工业化应用。
[0005]专利申请201210552117.1及201210531671.1分别利用米曲霉和黑曲霉全细胞发酵蔗糖制备低聚果糖，尽管省略了酶的提取纯化的复杂步骤，同时避免酶易失活的难题。但该工艺发酵周期长，发酵温度高，能源消耗大，发酵液低聚果糖组分含量为50%，产量低，工业化应用成本高。
[0006]目前，无论是利用酶法还是利用微生物深层发酵法生产低聚果糖的含量都在50%-60%，其中专利ZL201310083165.5运用米曲霉混合厌氧发酵蔗糖制备低聚果糖，发酵温度达到60°C，发酵液低聚果糖组分含量最高为58%。同样存在能源消耗大的问题。
[0007]
【发明内容】
为了解决解决以上酶法或微生物深层发酵法生产低聚果糖中发酵液低聚果糖组分含量低、能源消耗大的问题，本发明提供了一种发酵液低聚果糖组分含量高、能源消耗小的米曲霉菌株FTST-2-6。本发明所述的低聚果糖高产菌株FTST-2-6，根据对其形态特征观察和18S rDNA-1TS序列分析，确定该菌株为米曲霉(As/76?r^77A/5.0ryzae )，命名为 FTST-2-6。
[0008]本发明还提供了所述米曲霉菌株oryzae ) FTST-2-6在发酵生产低聚果糖中的应用。
[0009]本发明是通过以下措施实现的:
一种米曲霉菌株，米曲霉菌株oryzae) FTST-2-6已于2014年02月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号CGMCC N0.8862。
[0010]所述的米曲霉菌株FTST-2-6在发酵生产低聚果糖中的应用。
[0011]所述的应用，优选将碳源配制成碳源溶液灭菌后加入发酵罐，将米曲霉菌株FTST-2-6加入发酵罐内，在厌氧条件下，调节pH值5.5-7.0,反应温度28~40°C，厌氧发酵10~20h，在发酵液中产生低聚果糖，米曲霉菌株FTST-2-6为经过扩大培养的菌种溶液。
[0012]所述的应用，优选菌种溶液加入量为碳源溶液重量的10-30%。
[0013]所述的应用，优选碳源溶液质量浓度为10~60%。
[0014]所述的应用，优选经过扩大培养的菌种溶液是通过以下方式得到的:种子培养基灭菌后，挑取斜面菌种一环，接种在种子培养基中，接种后，在30°C静置5-10个小时，然后30°C条件下恒温震荡10-16小时，得到扩大培养的菌种溶液。
[0015]所述的应用，优选发酵液中低聚果糖组分含量为57-65%。
[0016]所述的应用，优选发酵液精制后糖液透光率大于99%。
[0017]米曲霉菌株FTST-2-6 (CGMCC N0.8862)菌落呈圆形，菌落初期中间为白色，四周边缘呈透明辐射状。菌落增大过程中菌落中间白色区域扩大，并逐渐演变成环状，随后菌落中心区域呈淡黄绿色，并进一步变为黄绿色、黄褐色向菌落四周扩展。该菌种在麦芽汁琼脂培养基(MEA)上生长快，25°C黑暗条件下培养5-7天后菌落直径可达55_65mm，菌落质地绒状，产孢结构大量形成 ，分生孢子头由白色渐变为浅黄绿色，初期球形，后期辐射状；菌落背面浅褐色，无水溶性色素。分生孢子梗高大，宽6.5-12.9 μ m，壁明显粗糙；顶囊球形，直径20-37.1 μ m,;产孢结构单层或双层，瓶梗8.0-12.8X3.0-4.5 μ m ;分生孢子近球形，浅黄绿色，表面光滑，3.0-4.6 μ m。未见有性孢子。
[0018]本发明的米曲霉菌株FTST-2-6 (CGMCC N0.8862)可用常规米曲霉培养基及培养方
法培养。
[0019]本发明提供了米曲霉菌株FTST-2-6在发酵生产低聚果糖的应用。目前国内外以蔗糖为底物，通过深层发酵法制取低聚果糖的含量在50%-60%，其中本发明提供的米曲霉菌种以蔗糖为底物通过深层厌氧发酵生成低聚果糖，主要包括蔗果三糖和蔗果四糖，蔗果五糖、蔗果六糖等含量较少。发酵温度温和，28°C _35°C，发酵结束后，发酵液中的低聚果糖含量在 57%-65%。
[0020]本发明的有益效果:所提供的米曲霉菌株oryzae) FTST-2-6遗传性能稳定，易于扩大培养，传代8次后孢子数为162亿/g，发芽率为99.2% ;发酵温度为280C _40°C，发酵温度温和，有效降低了生产过程中的能耗；转化率在57%-65%，比现有技术中几种公开的米曲霉菌株具有更高的低聚果糖转化率，提高了适用于大规模工业化生产低聚果糖，应用如景广阔。
[0021]保藏信息
米曲霉菌株) FTST-2-6已于2014年02月24日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号CGMCC N0.8862，地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的技术方案更加清楚明了，以下通过具体的实施方案描述本发明的高产低聚果糖的米曲霉菌株的获得以及利用该菌株发酵生产低聚果糖的方法。本发明中所用的试验方法，除特别说明外，均为本领域技术人员所公知的方法。另外，本发明中的实施案例是说明性的，不是限制本发明的范围。
[0023]下属实例中，如无特殊说明，均为常规方法。
[0024]下属事例中的百分含量，如无特别说明，均为质量百分含量。
[0025]实施例1:
本发明中，根据菌株筛选目的，有针对性的采集了多份有机物含量高的微酸性土壤。用分离培养基对采集的样品进行目的菌株的筛选，将筛选到的菌株进行分离纯化，培养成熟后接种斜面培养基培养，将培养成熟的斜面保存于4°C冰箱备用。种子培养基接种斜面菌种，培养好的种子接种发酵液进行发酵。
[0026]培养基组分和发酵条件为本领域技术人员根据常规经验可以自行选择的，只要能够实现菌种的培养和发酵即可使用在本申请中，先列举其中一种培养基成分和发酵条件，如下:
筛选、分离纯化和斜面培养基成分:含2-6%蔗糖的马铃薯-蔗糖-琼脂培养基，pH5.5-7.0 ；
种子培养基成分:蔗糖2-6%、磷酸二氢钾0.1-0.3%、硫酸镁0.15-0.3%、酵母提取物
0.5-4% ；
发酵培养基成分:蔗糖5%-60% ；
实施例一
一、米曲霉菌株的筛选，操作方法如下:
(I)米曲霉菌株分离和纯化
从采集的土壤中分离米曲霉菌株，采用常规的稀释平板涂布法。分离过程中，对培养出成熟的疑似目的菌落，采取菌落形态特征观察，菌体微观分析等方法进行菌株鉴定，确定分离纯化的菌株为米曲霉后，挑取成熟单菌落划线接种分离培养基，对菌株进行纯化。此步骤重复4-6次，直至得到单菌落。将分离纯化的米曲霉编号后，接种在含2-6%蔗糖的PDA斜面，培养成熟后4°C保存备用。
[0027](2)菌株筛选
用接种环将上步骤中分离纯化并斜面保存的米曲霉菌株，接种在配制好且121°C条件下灭菌30min的以蔗糖为唯一碳源的液体培养基中，30°C 120r/min暗培养，发酵液用高效液相色谱法分别测定各米曲霉菌株的低聚果糖转化效率。最终，获得了一株较高转化效率的米曲霉菌株FTST-2-6。筛选过程如下表1。
[0028]表1筛选所获得菌株转化率比较
【权利要求】
1.一种米曲霉菌株，其特征是所述米曲霉菌株oryzae) FTST-2-6已于2014年02月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号CGMCCN0.8862。
2.—种权利要求1所述的米曲霉菌株FTST-2-6在发酵生产低聚果糖中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于将碳源配制成碳源溶液灭菌后加入发酵罐，将米曲霉菌株FTST-2-6加入发酵罐内，在厌氧条件下，调节pH值5.5-7.0,反应温度28~40°C，厌氧发酵10~20h，在发酵液中产生低聚果糖，米曲霉菌株FTST-2-6为经过扩大培养的菌种溶液。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于菌种溶液加入量为碳源溶液重量的10-30%ο
5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于碳源溶液质量浓度为10~60%。
6.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于经过扩大培养的菌种溶液是通过以下方式得到的:种子培养基灭菌后，挑取斜面菌种一环，接种在种子培养基中，接种后，在30°C静置5-10个小时，然后30°C条件下恒温震荡10-16小时，得到扩大培养的菌种溶液。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的应用，其特征在于发酵液中低聚果糖组分含量为57-64%。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的应用，其特征在于发酵液精制后糖液透光率大于99%。
9.根据权利要求3-7中任一项所述的应用，其特征在于所述碳源为蔗糖。
【文档编号】C12R1/69GK104031846SQ201410228626
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】孙鲁, 邱学良, 梁学超, 李毅, 曹玉华, 黄伟红, 邵竞峰 申请人:山东福田药业有限公司