本发明专利技术公开了一种株葡糖酸醋酸杆菌及其应用。其目的是提供一株新的葡糖酸醋酸杆菌及利用该菌株生产D-葡萄糖二酸1,4内酯的方法。该菌株为葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)Jlab A4 CGMCC № 1157。用该菌株生产D-葡萄糖二酸1,4内酯的方法,是在糖茶水培养基中培养葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)Jlab A4 CGMCC № 1157得到D-葡萄糖二酸1,4内酯。本发明专利技术的葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)Jlab A4 CGMCC № 1157具有较高的D-葡萄糖二酸1,4内酯的生产能力,且其发酵工艺简单、稳定、成本低廉,产量高(3-5mg/mL)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一株葡糖酸醋酸杆菌及其应用,特别是涉及一株葡糖酸醋酸杆菌及利用该菌株生产D-葡萄糖二酸1,4内酯的方法。
技术介绍
红茶菌(kombucha),又名红茶菇、茶霉菌、海宝,是以含糖的茶叶浸出液通过微生物发酵制成的一种民间传统酸性饮料。红茶菌是多菌种的发酵产品,菌种主要是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌。经研究,红茶菌具有防病治病、延年益寿的保健作用,如它具有增强机体免疫力、长寿、减少皱纹、防癌、抗癌、减肥、润滑肠道、增强心脑肝肾的功能、降血压、安眠、帮助消化、化结石、软化血管等功效;所涉及的能够预防和治疗的疾病至少有二三十种,如它可以治疗和预防癌症、由病毒和细菌引起的各种疾病(如感冒)、便秘、痔疮、风湿性关节炎、胃炎、因胃酸分泌不足引起的消化功能障碍、食欲减退、头痛、神经失调、失眠、慢性疲劳综合症、结石(包括肾结石、胆结石、尿道结石)、高血压及其并发症、糖尿病等。在胃的酸性pH(2-4.7)下,部分D-葡萄糖二酸及其相关衍生物可慢慢转变成D-葡萄糖二酸1,4内酯。D-葡萄糖二酸1,4内酯是红茶菌中一种很重要的功能因子(Michael R.Roussin,Analyses of KombuchaFermentsReport on Growers,http//persweb.direct.ca/chaugen/kombucha-research-mroussin2toc.htmL)。经研究,D-葡萄糖二酸1,4内酯可大大减少有害物质对肝素、透明质酸、硫酸粘多糖以及葡萄糖醛酸的破坏能力,利于机体更有效地排出毒素,从而起到防癌抗癌、缓解因关节炎、痛风、气喘及相关组织功能下降引起的不适等作用。D-葡萄糖二酸1,4内酯对葡萄糖苷酸酶具有抑制作用。Kim等人在对结肠癌患者的研究中发现,癌症是由一些酶(如β-葡萄糖苷酸酶)进入肠道而诱发的。肠道中的β-葡萄糖苷酸酶可将致癌物前体转化为致癌物,因它可水解葡萄糖醛酸以及内源和外源毒素、胆红素、苯并芘等的结合体—葡萄糖苷酸。此外,在Gupta和Singh的研究实验中发现,D-葡萄糖二酸1,4内酯的作用浓度和作用底物不同,结果也不同。如0.0017mM的D-葡萄糖二酸1,4内酯就能显著抑制人的精液和血浆中β-葡萄糖苷酸酶(Gupta-GS,Singh-GP.Isolation andcharacterization of the major form of beta-glucuronidase from human seminaland plasma.Biochem-Biophys-Acta,1983,748(3)398-404)。Kim等人研究发现,0.03-0.15mg/mL的D-葡萄糖二酸1,4内酯就能显著抑制正常人和结肠癌患者肠道中以及粪便中葡萄糖苷酸酶的活性,从而解释出红茶菌具有解毒、抗癌作用的原因(Kim-DH,Jin-YH,Jung-EA et al.Purification and characterization ofbeta-glucuronidase from Escherichia coli HGU-3,a human intestinal bacterium.Biol-Pharm-bull,1995,18(9)1184-1188)。Zenser-TV等人在对人体中的和大肠杆菌中的β-葡萄糖苷酸酶对联苯胺和4-氨基双苯的葡萄糖苷酸的水解作用的研究中发现,0.5mM的D-葡萄糖二酸1,4内酯就可完全抑制水解作用(Zenser-TV,Lakshmi-VM,Davis-BB. Human and Escherichia coli beta-glucuronidasehydrolysis of glucuronide conjugates of benzidine and 4-aminobiphenyl,andtheir hydroxy metabolites.Drug-Metab-Dispos,1999,27(9)1064-1067)。上述研究结果表明,D-葡萄糖二酸1,4内酯在较低浓度时就可起到很好的解毒、抗癌作用。红茶菌含有D-葡萄糖二酸1,4内酯,但是,由于红茶菌中含有膜醋菌,发酵生产时在液体表面会生成一层细菌纤维素膜,因此目前红茶菌的生产以家庭小规模液体静止培养为主,还未形成大规模工业化生产,而且其中生成D-葡萄糖二酸1,4内酯的具体菌株还不清楚。1996年,YAMADA基于16SrRNA部分序列的不同将葡糖酸醋酸杆菌亚属(Gluconacetobacter)提升到葡糖酸醋酸杆菌属(Yamada,Y.,Hoshino,K.andIshikawa,T.The phylogeny of acetic acid bacteria based on the partialsequences of 16S ribosomal RNAthe elevation of the subgenusGluconoacetobacter to the generic level.Biosci.Biotechnol.Biochem,1997,611244-1251)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一株新的葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)。本专利技术所提供的葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)名称为Jlab A4,已于2004年05月26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(简称CGMCC),保藏号为CGMCC № 1157。该菌株具有产生D-葡萄糖二酸1,4内酯的能力;该菌株的细胞呈杆状,革兰氏阴性;运动;好氧;最适生长温度30℃;不能产生氧化酶;不能氧化乙酸或乳酸生成CO2和H2O;可以α-D-葡萄糖、D-葡萄糖酸、甘油、D-果糖、甲酸、山梨糖醇、阿糖醇、甘露醇、丙酮酸甲酯、D,L-乳酸或赤藓糖醇为唯一碳源;DNA中G+C mol%含量为59.5%;其16SrDNA具有序列表中序列1的多核苷酸序列,以其16SrDNA全序列为基础的系统发育树如图1所示(标尺为1%的碱基差异)。本专利技术的另一个目的是提供一种生产D-葡萄糖二酸1,4内酯的方法。本专利技术所提供的生产D-葡萄糖二酸1,4内酯的方法,是在糖茶水培养基中培养葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)Jlab A4 CGMCC № 1157得到D-葡萄糖二酸1,4内酯。所述糖茶水培养基包括碳源,茶叶浸出液和水,pH 4-7;所述碳源选自下述化合物中的至少一种葡萄糖,果糖,葡萄糖酸,果葡糖浆,山梨糖醇,阿糖醇和甘露醇;所述碳源的终浓度为5-25g/100ml,所述茶叶浸出液中的固形物的终浓度为0.5-2.0波美度(°Bx)。所述碳源的终浓度优选为5g/100ml。所述碳源优选为葡萄糖。所述茶叶浸出液可按如下方法制备将茶叶经90-100℃的水连续浸泡2-3次,每次10-15min,除去茶渣,得到浸出液。所述茶叶可为不发酵茶,半发酵茶,全发酵茶和后发酵茶中的一种或任意组合,也可为由上述茶加工而来的后加工茶,固形物浓度为0.5-2.0波美度。所述水可为蒸馏水、自来水或井水等一般可饮用的水。所述葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobac本文档来自技高网...
【技术保护点】
葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobactersp.)JlabA4CGMCC№1157。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:籍保平,田文礼,李博,吴薇,杨志伟,盖宝川,张泓,周峰,
申请(专利权)人:中国农业大学,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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