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产半乳糖苷酶的肠膜明串珠菌肠膜亚种及其应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-06-27 10:02:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-11-20 13:27:47

本发明公开了产半乳糖苷酶的肠膜明串珠菌肠膜亚种及其应用,属于微生物学技术领域。所述的肠膜明串珠菌肠膜亚种具有下述性质:(1)菌株生长速率快,在水苏糖 mMRS中8h进入稳定期,8h活菌数增量达到2个数量级,适合工业发酵;(2)菌株产酸速率快,发酵豆乳8h完全凝乳并到达发酵终点,并完全消耗豆乳中水苏糖;(3)菌株α 半乳糖苷酶酶活高,在水苏糖 mMRS培养基中培养8h后酶活高达60.05个酶活力单位,对低聚糖(棉子糖和水苏糖具有)具良好代谢效果,发酵12h后代谢培养基体系中39.23%的水苏糖和34.11%的棉子糖。

本发明提供了一株具有高α-半乳糖苷酶的肠膜明串珠菌肠膜亚种(***)CCFM 1099,于2019年11月5日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No:60817,保藏地址广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,广东省微生物菌种保藏中心。

本发明提供一种所述肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099的培养方法,所述方法是将-80℃保存的肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099接种于MRS培养基中,在30~40℃下培养20~30h。

本发明提供一种高酶活α-半乳糖苷酶粗酶液的生产方法,所述方法是将肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099接种于MRS培养基中,在30~40℃下培养20~30h,传代培养2~3次。将MRS中活化后的菌液按1~5%体积比接种于棉子糖或水苏糖mMRS液体培养基中,培养至对数期,将细胞液进行离心、收集、破壁获得α-半乳糖苷酶粗酶液。

本发明提供有一种凝固型酸豆乳的制备方法,所述方法是将肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099按一定比例接种于经过标准化、均质、巴氏杀菌和冷却的豆乳,发酵5~10h后,置于0~10℃的环境下进行成熟发酵。

在本发明的一种实施方式中,所述肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099在浓度不低于107cfu/mL时接种体积比2%~4%至大豆豆乳中,在30~40℃进行发酵。

本发明提供一种发酵剂,具体实施方法是,取200~600μL的肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099接种于10~30mL MRS液体培养基中,30~40℃下活化2至3代,待肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099达到106cfu/mL以上活菌数时,6000~10000rpm下离心15~25min,去除上清液后,在无菌环境下依次加入缓冲液和冷冻保护剂,待细胞浓度为不低于107cfu/mL时,真空冷冻干燥处理,所得即为发酵剂。

大豆低聚糖属于α-半乳糖苷酶类低聚糖,主要包括棉子糖和水苏糖,是大豆可溶性碳水化合物的重要组成成分。棉子糖和水苏糖都是非消化性糖,因人体消化道中缺少相应的α-半乳糖苷酶而无法被人体消化吸收,反而被下游肠道中的微生物菌群代谢产气(董喜梅,包艳,张勇等,国内外发酵豆乳研究发展现状[J].大豆科学(5):157-162.),这也就是饮用豆乳产品易产生胀气反应的主要原因。

豆乳中的大豆低聚糖不易通过加热或简单加工去除(付亭亭,綦文涛,李爱科,etal.不同菌种对豆粕中水苏糖、棉子糖的发酵降解与检测技术研究[J].中国粮油学报,2014,29(12):111-118.)。也有人尝试通过筛选出一株可发酵降解豆粕中水苏糖、棉子糖的菌株,并以此菌株作为发酵菌株生产发酵豆乳,以达到降低饮用豆乳产品中水苏糖、棉子糖含量的目的,但是,由于现有的筛选出的发酵菌株发酵降解豆粕中水苏糖、棉子糖的能力不强,从而使得豆乳中的糖类不能得到很好地利用和转化。

目前国内外大多数乳酸菌发酵而成的发酵豆乳仍主要以蔗糖为主要碳水化合物来源进行发酵产酸(沈建华.基于植物乳杆菌的发酵豆乳制品研究[J].食品工业,2017(7):216-218.),缺乏相关代谢水苏糖等大豆低聚糖的乳酸菌发酵剂的开发。

江南大学(Jiangnan University),坐落于无锡市,是中华人民共和国教育部直属高校,国家“双一流”建设高校, “211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校,入选国家“111计划”、卓越农林人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目,是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地。

(1)本发明筛选得到的肠膜明串珠菌肠膜亚种为食品级菌株且产酸能力强,将其添加至豆乳中进行发酵,发酵8h时pH下降至4.63,即达到发酵终点;

(2)本发明的肠膜明串珠菌肠膜亚种能够有很好的产α-半乳糖苷酶的特性,在棉子糖或水苏糖培养环境中生产的α-半乳糖苷酶活力分别为34.86U/mL和60.05U/mL;

(3)利用肠膜明串珠菌肠膜亚种制备酸豆乳,能有效降低发酵大豆豆乳制品中大豆低聚糖(棉子糖和水苏糖)含量,使棉子糖和水苏糖分别能得到34.11%和39.23%的降低,从而使得产气物质少,更易消化吸收、有利于人的身体健康;

因此,本发明的菌株肠膜明串珠菌肠膜亚种CCFM 1099在豆乳发酵中具有广阔的应用前景。

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