本发明专利技术公开了一株合成低聚半乳糖的专用菌株及用其合成低聚半乳糖的方法。该专用菌株为解脂亚罗威酵母(Yarrowia lipolytica)CGMCC NO.11369。对该菌株进行培养，培养结束后菌液分离得到解脂亚罗威酵母CGMCC NO.11369细胞，加入乳糖溶液进行转化合成低聚半乳糖；转化结束后进行纯化精制，得到低聚半乳糖。采用本发明专利技术的方法，由于该酵母能合成β-半乳糖苷酶且能循环使用，因此不用购买β-半乳糖苷酶，降低了生产成本；由于该酵母同时还能合成赤藓糖醇，可以利用合成赤藓糖醇后得到的酵母细胞转化半乳糖合成低聚半乳糖，节省了培养细胞的成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食品生物
，具体涉及一株用于合成低聚半乳糖的解脂亚罗威酵母(Yarrowia lipolytica)CGMCC N0.11369菌株，及其用乳糖合成低聚半乳糖的方法。
技术介绍
低聚半乳糖(Galactooligosaccharides，G0S)是一类非消化性短链聚糖(non-digestible polysaccharides)，聚合度大多是3_6 (即:低聚三糖，低聚四糖，低聚五糖以及低聚六糖)，即在半乳糖分子的还原端聚合1-4分子的半乳糖，半乳糖分子之间大多以β-1，6-糖苷键连接，少数以β-1，4-糖苷键连接。低聚半乳糖具有优良的物理性质。具有很好的保湿效果以及高的溶解性能，在高温以及低PH值下很稳定，在180°C或者pH = 3的条件下几乎不水解，每克的热量只有 1.7Kcal (Saka et al.1999.Recent progress on research and applicat1n ofnon-digestible galacto-oligosaccharides.1nt Dairy，9:69-80)。低聚半乳糖还具有优良的生理特性。它通过机体小肠不会被分解吸收，只有通过大肠的过程中才会被其中的有益菌群分解吸收，能显著的促进有益菌群的增殖，并合成对机体有益的挥发性短链脂肪酸如乙酸、丙酸、丁酸，这些短链脂肪酸还能降低消化道的 pH 值，抑制有害菌群的增殖(Macfarlane GT, et al.2008.Bacterial metabolismand health-related effects of galacto-oligosaccharides and other preb1tics.Journal of Applied Microb1logy，104:305-344)。还能有效地降低消化道有毒物质的累积，降低大肠癌的发生，促进矿物质元素的吸收，降低脂的含量(Niittyen L，et al.2007.Galacto-oligosaccharides and bowel funct1n.Scandinavian Journal of Food andNutrit1n，51:62-66)。由于低聚半乳糖能提高有益菌群尤其是双歧杆菌类菌群的增殖，最新研究发现双歧杆菌能显著降低机体的胆固醇的含量(Zanotti et al.2015.Evidencefor cholesterol-lowering activity by Bifidobacterium bifidum PRL201through gutmicrob1ta modulat1n.Applied Microb1logy and B1technology，99:6813-6829)。由于低聚半乳糖具有良好的物理性质与生理特性，欧美等发达国家早在十年前就批准其作为食品配料，在烘焙食品、发酵乳制品、乳粉(包括婴幼儿奶制品)、酿造品中添加使用。我国在2008年也批准其作为新资源食品，允许在乳粉中添加使用。随着低聚半乳糖的市场也逐年增加，研究其先进的生产方法就具有重要的价值。迄今为止，已经有很多文献报道以乳糖为原料合成低聚半乳糖的方法。这些方法主要分成两种，一种是采用酶转化的方法，另一种是采用细胞转化的方法。这两种方法还可以分别采取游离的或者固定化的形式进行转化。如采用游离的酶或者固定化的酶，采用游离的细胞或者固定化的细胞进行转化。Vera Carlos等人采用来自米曲霉的β -半乳糖苷酶(β-galactosidase)转化40%乳糖，在55°C条件下转化，最高得到27%的转化率(生成的低聚半乳糖与起始乳糖的质量比)(Vera C，et al.2012.Synthesis ofgalacto-oligosaccharides by β -galactosidase from Aspergillus oryzae usingpartially dissolved and supersaturated solut1n of lactose.Enzyme and MicrobialTechnology, 50:188-194.)。中国专利技术专利CN201210172977.2描述了一种采用来自环状芽孢杆菌的半乳糖苷酶，并将该酶进行固定化来转化乳糖生成低聚半乳糖。首先发酵环状芽孢杆菌得到酶液，再用戊二醛进行固定在树脂上，然后以固定酶的树脂进行转化。Albayrak N与Yang S等人采用多层棉布固定米曲霉的β -半乳糖苷酶转化乳糖合成低聚半乳糖，在200克/升与400克/升的乳糖溶液中转化分别获得21%与26%的转化率(Albayrak et al.2002.Product1n of galacto-oligosaccharides from lactose byAspergillus oryzae β -galactosidase immobilized on cotton cloth.B1technologyand B1engineering, 77:8-19)。上述酶转化的方法需要购买或者自行制备纯酶，成本较高。而且固定酶的制备步骤较多，首选需要发酵培养芽孢杆菌，然后分离酶液，再进行固定，存在固定效率低下，需要固定介质等问题。由于酶的成本较大，使用细胞直接发酵合成低聚半乳糖的方法也得到使用。中国专利技术专利CN200910018452.1描述了一种采用米曲霉(Aspergillus oryzae)直接发酵乳糖合成低聚半乳糖的方法。该方法在含有碳源(包含20-40%底物乳糖)、氮源以及无机盐的液体培养基中培养米曲霉，曲霉细胞一边生长一边转化乳糖合成低聚半乳糖。该方法虽然不需要单独制备酶，但由于发酵培养基的成分复杂，细胞无法全部将加入的营养成分利用完全，而且还会产生初级或者次级代谢产物，因此发酵产物除了含有低聚半乳糖外，还含有其它未知成分，增加了低聚半乳糖分离的难度与成本。而采用细胞转化的方法则能降低培养副产物成分，提高产物的纯度。因此，采用固定化细胞转化的方法也得到一定的使用。虽然固定化细胞合成低聚半乳糖具有能循环使用以及使用周期较长的优点，但是细胞的固定化与酶的固定化一样，存在步骤较多，需要使用戊二醛等有机溶剂，在反复使用的过程中细胞容易脱落以及污染，而且固定化的过程中存在固定化效率的问题，使得很多细胞没有被固定未得到利用，同时固定化柱的制备需要介质(比如微孔树脂、壳聚糖、纤维素珠、琼脂糖珠等)，本身也增加了成本，难以大规模使用。因此，研究开发一种即能够自我合成半乳糖苷酶，又具有类似固定化酶能循环利用，并且容易高密度培养的微生物对于提高低聚半乳糖的合成效率、降低生产成本具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的酶合成或细胞合成低聚半乳糖的不足之处，提供了一株。本专利技术提供的能合成β-半乳糖苷酶的解脂亚罗威酵母(Yarrowia lipolytica)CGMCC N0.11369菌株，该菌株除了具备出发菌株的性能之外(合成赤藓糖醇)，还具有出发菌株所没有的功能，即:能合成低聚半乳糖。因此可以用合成赤藓糖醇后的酵母泥作为细胞催化剂，再转化乳糖生成低聚半乳糖，还可以直接培养细胞发酵乳本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种解脂亚罗威酵母(Yarrowia lipolytica)CGMCC NO.11369，该酵母能合成β‑半乳糖苷酶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程海荣，安瑾，张乐彬，李莉娟，王犇，李云枫，
申请(专利权)人：上海交通大学，淄博珍瑭生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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