一株产环糊精葡萄糖基转移酶的产酸克雷伯氏菌制造技术

本发明专利技术公开了一株产环糊精葡萄糖基转移酶的产酸克雷伯氏菌，属于微生物学技术领域。本发明专利技术从苦橙中分离得到了一株KCEB04菌株，分类命名为Klebsiellaoxytoca，于2022年07月25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，保藏编号为CGMCCNO.25392，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。该菌株在以可溶性淀粉为底物时，在环糊精葡萄糖基转移酶作用下产出α

【技术实现步骤摘要】
一株产环糊精葡萄糖基转移酶的产酸克雷伯氏菌


[0001]本专利技术涉及微生物学
，特别是涉及一株产环糊精葡萄糖基转移酶的产酸克雷伯氏菌。

技术介绍

[0002]环糊精通常是由6个以上D
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吡喃葡萄糖通过α
‑
1,4
‑
糖苷键首尾相连而成的环状低聚糖的总称，通常含有6
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12个葡萄糖基单元，其中基础环糊精也是应用最为广泛的环糊精为α
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环糊精(α
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CD)、β
‑
环糊精(β
‑
CD)和γ
‑
环糊精(γ
‑
CD)，三种环糊精由不同的葡萄糖基单元分子构成，环糊精结构特殊，其外部具有亲水基团内部相对疏水，可以对各种有机化合物进行包接复合和分子识别，从而改变和保护客体化合物的理化性质，由于环糊精是由淀粉转化而成，因此它们无毒且可生物降解，意味着它们可以广泛运用在农业、食品工业、化妆品、药品等诸多领域，环糊精目前最常用于化妆品和食品行业，生产的环糊精中只有不到10％用于制药。在制药工业中，环糊精主要用于药物配方，通过增加药物复合物的溶解极限和溶解速度来提高药物生物利用率。环糊精及其衍生物在生物合成和天然抗菌剂、去除土壤和水中某些污染物都有应用。
[0003]环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)是一种能够通过分子内转糖基化反应转化淀粉及相关基质合成环糊精的胞外酶，隶属α
‑
淀粉酶家族，通过使底物葡萄糖基团转移从而获得环糊精，CGTase可催化歧化反应、环化反应、偶合反应和水解反应(前三种为转糖基反应)，在工业上主要应用环糊精葡萄糖基转移酶的环化作用，作用于淀粉产生环糊精，为环糊精的应用开发提供新的研究资源。目前未见利用微生物生产环糊精葡萄糖基转移酶的相关报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一株产环糊精葡萄糖基转移酶的产酸克雷伯氏菌，以解决上述现有技术存在的问题，本专利技术发现产酸克雷伯氏菌(Klebsiellaoxytoca)KCEB04所产的环糊精葡萄糖基转移酶具有催化可溶性淀粉转化生成环糊精的功能，为环糊精的生产研究提供了新的菌源。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一株产酸克雷伯氏菌(Klebsiellaoxytoca)，所述产酸克雷伯氏菌于2022年07月25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，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCCNo.25392。
[0007]本专利技术提供一种利用所述的产酸克雷伯氏菌生产环糊精葡萄糖基转移酶的方法，包括以下步骤：
[0008](1)将所述产酸克雷伯氏菌活化，并进行液体培养制备种子液；
[0009](2)将所述种子液接种于发酵培养基，振荡培养，制备含有所述环糊精葡萄糖基转移酶的发酵液；
[0010]所述环糊精葡萄糖基转移酶包括α
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环糊精葡萄糖基转移酶、β
‑
环糊精葡萄糖基转移酶和γ
‑
环糊精葡萄糖基转移酶。
[0011]优选的是，在步骤(1)中，所述液体培养的条件为：温度为37℃，转速为150r/min，振荡培养时间为24h。
[0012]优选的是，在步骤(2)中，生产所述α
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环糊精葡萄糖基转移酶或β
‑
环糊精葡萄糖基转移酶的最佳发酵发酵培养基包括以下组分：蔗糖10g/L、硫酸铵5g/L、酵母提取物5g/L、磷酸氢二钾0.2g/L、七水硫酸镁0.2g/L和碳酸钠0.2g/L，pH为7；
[0013]发酵培养条件为：接种量为4％，温度为35℃，转速为150r/min，培养时间为72h。
[0014]优选的是，在步骤(2)中，生产所述γ
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环糊精葡萄糖基转移酶的最佳发酵发酵培养基包括以下组分：马铃薯淀粉10g/L，尿素5g/L、酵母提取物5g/L、磷酸氢二钾0.2g/L、七水硫酸镁0.2g/L和碳酸钠0.2g/L，pH为8；
[0015]发酵培养条件为：接种量为4％，温度为35℃，转速为150r/min，培养时间为72h。
[0016]本专利技术还提供一种利用所述的产酸克雷伯氏菌生产淀粉水解酶的方法，包括以下步骤：
[0017](1)将所述产酸克雷伯氏菌活化，并进行液体培养制备种子液；
[0018](2)将所述种子液接种于发酵培养基，振荡培养，制备含有所述淀粉水解酶的发酵液。
[0019]优选的是，在步骤(1)中，所述液体培养的条件为：温度为37℃，转速为150r/min，振荡培养时间为24h；
[0020]在步骤(2)中，生产所述淀粉水解酶的最佳发酵培养基包括以下组分：乳糖10g/L、牛肉膏5g/L、酵母提取物5g/L、磷酸氢二钾0.2g/L、七水硫酸镁0.2g/L和碳酸钠0.2g/L，pH为7；
[0021]发酵培养条件为：接种量为4％，温度为40℃，转速为160r/min，培养时间为72h。
[0022]本专利技术还提供一种菌剂，包括所述的产酸克雷伯氏菌和/或其代谢物。
[0023]优选的是，所述代谢物为利用所述生产环糊精葡萄糖基转移酶的方法得到的环糊精葡萄糖基转移酶或者所述生产淀粉水解酶的方法得到的淀粉水解酶。
[0024]本专利技术还提供一种所述的产酸克雷伯氏菌或者所述的菌剂在催化淀粉水解生产α
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环糊精、β
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环糊精和γ
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环糊精中的应用。
[0025]本专利技术公开了以下技术效果：
[0026]本专利技术从苦橙中筛选得到的一株产酸克雷伯氏菌KCEB04。经实验证明，产酸克雷伯氏菌KCEB04不仅具有淀粉水解酶活，还具有环糊精葡萄糖基转移酶活性，能够催化淀粉产生α
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CD、β
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CD和γ
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CD。在最优发酵条件下得到的KCEB04发酵液淀粉水解酶活力高达7959.18U/mL，α
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CGTase酶活力为2.2U/mL，β
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CGTase酶活力为0.52U/mL，γ
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CGTase酶活力为1.20U/mL。
[0027]本专利技术利用生物转化的手段，即利用苦橙内生细菌——产酸克雷伯氏菌KCEB04将淀粉转化为环糊精，相比其他传统的化学生产环糊精反应效率高、副产物少、步骤简单、绿色环保无污染，为微生物资源开发和有效利用提供了理论依据，从而为环糊精的转化和应用奠定长远发展的基础。
[0028]本专利技术还对产酶条件进行了优化，不仅可提高α
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CD、β
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CD和γ
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CD的产量，为工业
化生产环糊精提供技术支持，还可为研究环糊精葡萄糖基转移酶糖基化反应提供基础，环化反应是环糊精葡萄糖基转移酶的特征反应，是一种分子内转糖基反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)，其特征在于，所述产酸克雷伯氏菌保藏编号为CGMCC No.25392。2.一种利用权利要求1所述的产酸克雷伯氏菌生产环糊精葡萄糖基转移酶的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所述产酸克雷伯氏菌活化，并进行液体培养制备种子液；(2)将所述种子液接种于发酵培养基，振荡培养，制备含有所述环糊精葡萄糖基转移酶的发酵液；所述环糊精葡萄糖基转移酶包括α
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环糊精葡萄糖基转移酶、β
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环糊精葡萄糖基转移酶和γ
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环糊精葡萄糖基转移酶。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述液体培养的条件为：温度为37℃，转速为150r/min，振荡培养时间为24h。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，生产所述α
‑
环糊精葡萄糖基转移酶或β
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环糊精葡萄糖基转移酶的最佳发酵发酵培养基包括以下组分：蔗糖10g/L、硫酸铵5g/L、酵母提取物5g/L、磷酸氢二钾0.2g/L、七水硫酸镁0.2g/L和碳酸钠0.2g/L，pH为7；发酵培养条件为：接种量为4％，温度为35℃，转速为150r/min，培养时间为72h。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，生产所述γ
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环糊精葡萄糖基转移酶的最佳发酵发酵培养基包括以下组分：马铃薯淀粉10g/L，尿素5g/L、酵母提取物5g/L、磷酸氢二钾0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海云，朱国威，傅楠楠，李子院，范佳怡，李丽芬，毛武德，柴寿海，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：