一种降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖含量的方法和应用与流程

本发明涉及微生物，尤其是涉及一种降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖含量的方法和应用。

背景技术：

1、岩藻糖(fucose，fuc)又称6-脱氧-半乳糖，是一种广泛存在的天然糖，广泛存在于动物、植物、藻类中。而且，由于l-岩藻糖参与构成母乳低聚糖，所以l-岩藻糖也是人体八种必须糖之一，在人体中发挥着重要的生理功能。l-岩藻糖可通过与病毒、细菌、毒素结合来防止其感染细胞，增强机体抵抗力；l-岩藻糖也可通过调解肠道菌群来维护肠道健康；此外，l-岩藻糖还具有皮肤保湿功能，能延缓皮肤衰老，刺激纤维母细胞增生，并防止紫外线、辐射等对纤维母细胞造成的伤害。

2、目前，岩藻糖的生产方法主要有植物提取法、化学合成法和微生物发酵法，微生物发酵法具有生产周期短、产量高等优点。微生物发酵法制备岩藻糖的过程包括：首先，在岩藻糖生产菌株胞内，果糖-6-磷酸在基因mana、manb、manc、gmd和wcag作用下合成gdp-l-岩藻糖；其次，岩藻糖生产菌株胞外的乳糖被β-半乳糖苷通透酶lacy转运至胞内，然后和gdp-l-岩藻糖作用合成2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)；最后，在岩藻糖生产菌株胞内，2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)在α-l-岩藻糖苷酶的作用下分解为岩藻糖和乳糖。但是，在微生物发酵法制备l-岩藻糖时发现，2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)会被运送至岩藻糖生产菌株胞外，无法完全在胞内与α-l-岩藻糖苷酶反应，导致岩藻糖生产菌株在发酵生产岩藻糖时会在胞外出现2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)的残留。

3、因此，开发一种降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖含量的方法是具有重要意义的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖含量的方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖含量的方法，包括如下步骤：

4、50-90℃加热处理岩藻糖生产菌株，使细胞破裂释放内容物，水解胞外的2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)生成岩藻糖(fuc)。

5、本发明的方法通过温和的加热来使岩藻糖生产菌株发生细胞破裂，释放出含有α-l-岩藻糖苷酶的内容物，并保持α-l-岩藻糖苷酶的酶活性，使其能够发挥作用将胞外的2’-岩藻糖基乳糖分解为岩藻糖(fuc)和乳糖，从而降低胞外岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)的含量。

6、优选地，所述加热处理的温度为50-80℃。

7、更为优选地，所述加热处理的温度为50-60℃。

8、更进一步优选地，所述加热处理的温度为60℃。

9、优选地，所述加热处理的时间为5-90min。

10、更为优选地，所述加热处理的时间为10-40min。

11、更进一步优选地，所述加热处理的时间为15-30min，具体可为15min。

12、优选地，所述内容物含有α-l-岩藻糖苷酶。

13、优选地，所述岩藻糖生产菌株表达α-l-岩藻糖苷酶。

14、在本发明中，本领域所有能够生产岩藻糖的菌株都能够通过本发明的方法来降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)的含量，因为岩藻糖生产菌株内的α-l-岩藻糖苷酶均能够与胞外的2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)反应生成岩藻糖(fuc)和乳糖，从而降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)的含量。

15、优选地，所述岩藻糖生产菌株在加热处理后，还包括置于25-42℃温度下进行保温处理。

16、更为优选地，所述保温处理的温度为37℃。

17、更为优选地，所述保温处理的时间为0.1-2h。

18、更进一步优选地，所述保温处理的时间为0.5-2h。

19、在本发明中，之所以在对岩藻糖生产菌株进行加热处理后进行保温处理，是为了让α-l-岩藻糖苷酶更好、更充分地分解2’-岩藻糖基乳糖(2’-fl)生成岩藻糖(fuc)。

20、第二方面，本发明提供了如第一方面所述方法在岩藻糖生产菌株发酵生产岩藻糖中的应用。

21、第三方面，本发明提供了一种岩藻糖生产菌株发酵生产岩藻糖的方法，包括如下步骤：

22、s1.对岩藻糖生产菌株进行分批补料发酵生产岩藻糖，得到含岩藻糖生产菌株的发酵液；

23、s2.按照如第一方面所述降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖含量的方法对含岩藻糖生产菌株的发酵液进行处理。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

25、本发明的方法通过温和的加热来使岩藻糖生产菌株发生细胞破裂，释放出含有α-l-岩藻糖苷酶的内容物，并保持α-l-岩藻糖苷酶的酶活性，使其能够发挥作用将胞外的2’-岩藻糖基乳糖分解为岩藻糖和乳糖，从而降低胞外岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖的含量。

1.一种降低岩藻糖生产菌株胞外2’-岩藻糖基乳糖含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热处理的温度为50-80℃。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加热处理的温度为50-60℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热处理的时间为5-90min。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加热处理的时间为10-40min。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岩藻糖生产菌株表达α-l-岩藻糖苷酶。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岩藻糖生产菌株在加热处理后，还包括置于25-42℃温度下进行保温处理。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述保温处理的时间为0.1-2h。

9.权利要求1-8任一所述方法在岩藻糖生产菌株发酵生产岩藻糖中的应用。

10.一种岩藻糖生产菌株发酵生产岩藻糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：