一株产木糖醇的菌株及其产木糖醇的方法
【专利摘要】本发明涉及一株产木糖醇的菌株及其产木糖醇的方法，属于食品生物【技术领域】。产木糖醇的菌株分类命名为热带假丝酵母（ Candidatropicalis ）SK36.001，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M2014428。本发明以木糖为唯一碳源的发酵培养基中对热带假丝酵母（ Candidatropicalis ）SK36.001，即CCTCC NO:M2014428进行发酵，以得到含有木糖醇的发酵液；然后从含有木糖醇的发酵液中分离纯化木糖醇。本发明生产的木糖醇安全可靠，是一种很有市场潜力的功能性产品，被广泛的应用于食品、纺织、医药等行业。本发明能高效地生产木糖醇，适于进行大规模生产。CCTCC NO：M 20144282014.09.18
【专利说明】一株产木糖醇的菌株及其产木糖醇的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一株产木糖醇的菌株热带假丝酵母tropicalis) SK36.001及其产木糖醇的方法，属于食品生物【技术领域】。
【背景技术】
[0002]木糖醇在自然界中广泛存在于水果、蔬菜中，同时也是人体糖类代谢的一种代谢产物，与其他糖醇相比，木糖醇具有较高的能量和甜度，还具有防龋齿、改善糖尿病患者病情及改善肝功能等功效。此外木糖醇还具有和甘油及其他多元醇相类似的性质，可广泛应用于食品、国防、纺织、皮革及化工领域。
[0003]近年来，随着社会的进步和经济的发展，人民群众生活水平的提高，保健意识的增强以及对木糖醇诸多功能的认识，木糖醇的需求量将会逐年增加，其市场将会越来越好。目前，木糖醇的生产主要有以下三种方法:
第一，直接萃取法。由于天然果蔬中木糖醇含量极低，直接萃取木糖醇成本昂贵，该方法并不常用。
[0004]第二，化学合成法。目前国内外工业规模生产木糖醇采用的是化学合成法。整个工艺过程包含了一系列复杂的分离纯化步骤，现有工艺流程长，成本高，木糖醇较高的价格限制了国内的消费市场，客观上制约了木糖醇的应用。
[0005]第三，生物转化法。生物法生产木糖醇由于生物催化的专一性强、条件温和、可省去高压设备和大量的催化剂、节能省耗、简化工艺、减轻污染，特别是提纯工艺简单、产品纯度高，其过程可产生良好的经济效益，因而受到广泛关注。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种新的微生物，它能以较高浓度的木糖为碳源发酵生产木糖醇。
[0007]本发明的技术方案，一株产木糖醇的菌株，其分类命名为热带假丝酵母tropicalis、H 001，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2014年9月18日，保藏编号为 CCTCC NO:M 2014428。
[0008]用所述产木糖醇的菌株发酵生产木糖醇的方法，步骤为:以木糖为唯一碳源的发酵培养基中对热带假丝酵母tropicalisXCTCC NO:M 2014428进行发酵，以得到含有木糖醇的发酵液；然后从含有木糖醇的发酵液中分离纯化木糖醇。
[0009]具体步骤为:
(1)种子培养
种子培养基:葡萄糖5-20g/L，麦芽糖0.l-3g/L，酵母膏0.l_3g/L，蛋白胨3_5g/L ;使用去离子水配制；
种子培养条件:于20-30°C，160-200rpm的转速下摇床培养10_24h ；
(2)发酵培养发酵培养基:木糖50-100g/L，酵母膏0.l_3g/L，硫酸镁0.l_lg/L，氯化钠0.l_2g/L，磷酸二氢钾0.l_2g/L，硫酸铵0.l-2g/L，自然pH ;使用去离子水配制；
发酵条件:接种量1%_10%，转速160-200rpm，温度30_37°C，溶解氧10%_50%的条件下在发酵培养基中发酵l-3d，得到发酵液；
(3)木糖醇的提取
对步骤(2)所得发酵液进行预处理，并经过脱色、除盐、浓缩、结晶后即得木糖醇。
[0010]步骤(3)中，发酵液经冷冻离心后除去菌体，收集含木糖醇的上清液；将上清液通过截留分子量为10000的超滤膜除去杂蛋白；在滤液中加入1%的活性炭，于45°c下保持80min，过滤分离直至滤液澄清；利用阴阳离子交换柱进行脱盐，后经过旋转蒸发进行浓缩后冷却结晶，从而得到纯化的木糖醇。
[0011]本发明的有益效果:本发明涉及一株从土壤中筛选而来的热带假丝酵母tropicalIS^ SK36.001,在以木糖为碳源的发酵培养基中经l_3d的发酵,残糖可达到5%以下，发酵液中的木糖醇浓度达到20-65g/L，为木糖醇的工业化制备提供了新的方法。本发明生产的木糖醇安全可靠，是一种很有市场潜力的功能性产品，被广泛的应用于食品、纺织、医药等行业。本发明能高效地生产木糖醇，适于进行大规模生产。
[0012]生物材料样品保藏:一株产木糖醇的菌株，其分类命名为热带假丝酵母tropical is) SK36.001，已保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC，地址:中国武汉市武汉大学，保藏编号为CCTCC NO:M 2014428，保藏日期2014年9月18日。
【具体实施方式】
[0013]以下是热带假丝酵母(t/a iropicaJis) SK36.001进行发酵产木糖醇的实施例，但本发明的技术范围并不限于所列出的几个实例，在不改变其要点的前提下，可做各种改变进行实施。另外，本发明的技术范围延及均等的范围。
[0014]实施例1热带假丝酵母SK36.001菌株的发酵培养
将该培养物以10%接种量接种在含有50mL的种子培养基A中，20°C、160rpm下通风培养24h，再转接于发酵培养基B中，30°C,200rpm下发酵，溶氧为50%，发酵3d，得到发酵液。
[0015]种子培养基A:葡萄糖20g/L,麦芽糖3g/L,酵母膏3g/L,蛋白胨5g/L ；
发酵培养基B:木糖100g/L，酵母膏3g/L，硫酸镁lg/L，氯化钠2g/L，磷酸二氢钾2g/L，硫酸铵2g/L，自然pH。
[0016]当终止生产培养时，冷冻离心发酵液。用高效液相色谱法(HPLC)检测上清液中产生的木糖醇的浓度，浓度达65g/L。
[0017]实施例2热带假丝酵母SK36.001菌株的发酵培养
将该培养物以1%接种量接种在含有50mL的种子培养基A中，30°C、200rpm下通风培养10h，再转接于发酵培养基B中，37°C、160rpm下发酵，溶氧为10%，发酵ld，得到发酵液。
[0018]种子培养基A:葡萄糖5g/L,麦芽糖0.lg/L,酵母膏0.lg/L,蛋白胨3g/L ；
发酵培养基B:木糖50g/L，酵母膏0.lg/L，硫酸镁0.lg/L，氯化钠0.lg/L，磷酸二氢钾0.lg/L，硫酸铵0.lg/L,自然pH。
[0019]当终止生产培养时，冷冻离心发酵液。用高效液相色谱法(HPLC)检测上清液中产生的木糖醇的浓度，浓度达24g/L。
[0020]实施例3
将新型木糖醇生产菌送往中国典型培养物保藏中心测定该菌的形态特征、生理生化特性以及16sRNA基因序列分析,鉴定为热带假丝酵母tropicalis) SK36.001。
[0021]实施例4木糖醇的分离纯化
发酵液预处理:发酵液经冷冻离心后除去菌体，收集含木糖醇的上清液；
超滤:将上清液通过截留分子量为10000的超滤膜除去杂蛋白；
脱色:滤液中加入1%的活性炭，于45°c下保持80min，过滤分离直至滤液澄清；
除盐:将浓缩液先后通过强酸型阳离子交换柱732和强碱型阴离子交换树脂717进行脱盐，同时进一步脱色；
结晶分离:上述除盐后的溶液用旋转蒸发方法将木糖醇溶液浓缩至木糖醇浓度为80%左右，自然降温，木糖醇即析出。待木糖醇晶体不再增长以后，过滤式离心分离出晶体，烘干即得到第一次木糖醇结晶产品。收集分离出晶体后的木糖醇结晶母液，再次浓缩至一定固形物含量，分离出第二次结晶产品。如此继续，直至不能有效纯化产品时停止结晶。
【权利要求】
1.一株产木糖醇的菌株，其分类命名为热带假丝酵母(Candi da tropical is)SK36.001，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2014年9月18日，保藏编号为CCTCC NO:M 2014428。
2.用权利要求1所述产木糖醇的菌株发酵生产木糖醇的方法，其特征在于步骤为:以木糖为唯一碳源的发酵培养基中对热带假丝酵母tropicalis) CCTCC NO:M2014428进行发酵，以得到含有木糖醇的发酵液；然后从含有木糖醇的发酵液中分离纯化木糖醇。
3.根据权利要求2所述用产木糖醇的菌株发酵生产木糖醇的方法，其特征在于具体步骤为: (1)种子培养 种子培养基:葡萄糖5-20g/L，麦芽糖0.l-3g/L，酵母膏0.l_3g/L，蛋白胨3_5g/L ;使用去离子水配制； 种子培养条件:于20-30°C，转速160-200rpm摇床培养10_24h ； (2)发酵培养 发酵培养基:木糖50-100g/L，酵母膏0.l_3g/L，硫酸镁0.l_lg/L，氯化钠0.l_2g/L，磷酸二氢钾0.l_2g/L，硫酸铵0.l-2g/L，自然pH ;使用去离子水配制； 发酵条件:接种量1%_10%，转速160-200rpm，温度30_37°C，溶解氧10%_50%的条件下在发酵培养基中发酵l-3d，得到发酵液； (3)木糖醇的提取 对步骤(2)所得发酵液进行预处理，并经过脱色、除盐、浓缩、结晶后即得木糖醇。
4.根据权利要求3所述用产木糖醇的菌株发酵生产木糖醇的方法，其特征在于:步骤(3)中，发酵液经冷冻离心后除去菌体，收集含木糖醇的上清液；将上清液通过截留分子量为10000的超滤膜除去杂蛋白；在滤液中加入1%的活性炭，于45°C下保持80min，过滤分离直至滤液澄清；利用阴阳离子交换柱进行脱盐，后经过旋转蒸发进行浓缩后冷却结晶，从而得到纯化的木糖醇。
【文档编号】C12P7/18GK104357339SQ201410612154
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】张涛, 江波, 张超, 沐万孟, 缪铭 申请人:江南大学