赤蘚糖醇制造方法、叢梗孢酵母變異菌株及其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含葡萄糖母液（hydrol)和玉米浸漬液（Corn steep liquor，CSL) 或玉米浸漬液的加工物的培養(yǎng)基組合物、及使用該組合物由赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株制造赤蘚糖 醇的方法。此外，本發(fā)明涉及具有赤蘚糖醇生產(chǎn)能力的叢梗孢酵母SYC-ERY1菌株及包含其 的赤蘚糖醇制造用生物催化劑組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 赤蘚糖醇作為四碳糖醇，與低聚糖（oligosaccharide)、木糖醇（xylitol) -同是 具有代表性的功能性甜味料，并且是存在于葡萄酒或大醬等發(fā)酵食品、蘑菇及果實(shí)等植物、 哺乳動(dòng)物的體液的天然物質(zhì)。赤蘚糖醇的甜度是糖的70~80%，其作為熱量小于糖的10% (0.3Kcal/g)的低卡路里甜味料，在體內(nèi)不會(huì)用作能源，并且大部分通過小便排出。溶解時(shí) 起到吸熱作用而具有清涼感，溶解度低而容易產(chǎn)生結(jié)晶，吸濕性及寄生性低而能夠應(yīng)用于 所有食品。此外，由于無法被作為願(yuàn)齒病原菌的變異鏈球菌（Streptococcusmutants)利 用，因此不會(huì)產(chǎn)生酸或葡聚糖，從而也具有防齲性的特征。而且，與以往的糖醇類相比，即使 大量攝取，也很少誘發(fā)腹瀉。由于這些性質(zhì)，赤蘚糖醇在要求清涼感和結(jié)晶性的糖果等中被 用作無糖原料。
[0003] 就赤蘚糖醇的生產(chǎn)而言，具有提取法、化學(xué)合成法及發(fā)酵法。其中，就提取法而言， 由于在水果或蔬菜等自然狀態(tài)下只存在極微量的赤蘚糖醇，因此不具有產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)性；就化 學(xué)合成法而言，由于原料物質(zhì)價(jià)高、合成過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物不易去除、收率低，因此不具 經(jīng)濟(jì)性，無法用于大量生產(chǎn)。因此，大部分的赤蘚糖醇是通過發(fā)酵法生產(chǎn)的。
[0004] 利用發(fā)酵法的赤蘚糖醇的生產(chǎn)主要通過酵母進(jìn)行，目前為止，已報(bào)道了能夠生產(chǎn) 赤蘚糖醇的酵母。其中，雖然Moniliella tomentosa var.pollinis能夠以所謂41%的高 收率由葡萄糖生產(chǎn)赤蘚糖醇，但是由于產(chǎn)生大量的甘油、核糖醇等，因此還未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 雖然短梗霉屬（Aureobasidium sp.)也能夠生產(chǎn)赤蘚糖醇，但生產(chǎn)性和耐糖性差。
[0005] 除此之外，作為利用發(fā)酵法的赤蘚糖醇的制造方法，雖然存在利用Pseudozyma tsukubaensis的方法（韓國注冊(cè)專利 0434518)、利用Trichosporonoidesmadida的方法 方法（韓國注冊(cè)專利0210958)、利用類絲抱酵母（Trichosporonoidesmegachilensis)的 方法方法（美國公開專利2001-0008769)，但在利用Pseudozymasp.及類絲孢酵母時(shí)，安全 性有可能成為問題。就類絲孢酵母的情況而言是可以使用的，但產(chǎn)量及轉(zhuǎn)變率低，因此產(chǎn)業(yè) 經(jīng)濟(jì)性差。
[0006]另一方面，在利用發(fā)酵的赤蘚糖醇的生產(chǎn)中，作為主原料的葡萄糖在制造成本中 占據(jù)絕大部分。在這樣的情況下，為了降低制造成本，需要提高赤蘚糖醇的收率和生產(chǎn)性， 并且需要降低主原料的價(jià)格。這是在生產(chǎn)赤蘚糖醇的行業(yè)中最根本的并且是當(dāng)務(wù)之急的問 題。
[0007] 在這樣的背景下，本發(fā)明確認(rèn)到通過使用在制造葡萄糖的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物即 脫水母液及制造高粱淀粉時(shí)的副產(chǎn)物作為基質(zhì)來代替葡萄糖，能夠極好地制造赤蘚糖醇， 并且確認(rèn)到通過使叢梗孢酵母菌株突變而提高赤蘚糖醇的收率和生產(chǎn)性的突變菌株適于 制造赤蘚糖醇，從而能夠在赤蘚糖醇生產(chǎn)中降低制造成本的同時(shí)提高赤蘚糖醇生產(chǎn)性，由 此完成了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 所要解決的課題
[0009] 提供一種制造赤蘚糖醇的方法，其包括在包含葡萄糖母液和玉米浸漬液或玉米浸 漬液的加工物的培養(yǎng)基中培養(yǎng)赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株的步驟。
[0010] 本發(fā)明的另一目的是，提供用于生產(chǎn)赤蘚糖醇的赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株培養(yǎng)用培養(yǎng)基 組合物，其包含葡萄糖母液和玉米浸漬液或玉米浸漬液的加工物。
[0011] 本發(fā)明的另一目的是，提供具有赤蘚糖醇生產(chǎn)能力的叢梗孢酵母SYC-ERY1菌株 (保藏號(hào)KCTC18261P)。
[0012] 本發(fā)明的另一目的是，提供赤蘚糖醇制造用生物催化劑組合物，其包含叢梗孢酵 母SYC-ERY1菌株。
[0013] 解決課題的方法
[0014] 作為用于實(shí)現(xiàn)上述目的的一個(gè)方式，本發(fā)明涉及一種制造赤蘚糖醇的方法，其包 括在包含葡萄糖母液和玉米浸漬液或玉米浸漬液的加工物的培養(yǎng)基中培養(yǎng)赤蘚糖醇生產(chǎn) 菌株的步驟。
[0015] 優(yōu)選地，上述培養(yǎng)基可以以培養(yǎng)基內(nèi)的葡萄糖濃度為5至45 (w/v)%的方式包含 葡萄糖母液。
[0016] 此外，優(yōu)選地，上述葡萄糖母液可以包含700至900g/L的葡萄糖。
[0017] 此外，優(yōu)選地，上述培養(yǎng)基可以包含0. 5至5(w/v)%的玉米浸漬液或玉米浸漬液 的加工物。
[0018] 此外，優(yōu)選地，可以直接使用或濃縮使用玉米浸漬液，或者可以使用通過對(duì)玉米浸 漬液進(jìn)行離心分離或沉淀而得的上清液與水以3:1~1:3的比率混合而成的玉米浸漬液的 加工物。此外，優(yōu)選地，上述培養(yǎng)步驟可以在30~35°C的溫度下實(shí)施。
[0019] 此外，優(yōu)選地，上述培養(yǎng)步驟可以在pH 5至6下實(shí)施。
[0020] 此外，優(yōu)選地，上述培養(yǎng)步驟可以實(shí)施3至10天。
[0021] 此外，優(yōu)選地，上述培養(yǎng)步驟可以是分批式、補(bǔ)料分批式或連續(xù)式形式的培養(yǎng)。
[0022] 此外，優(yōu)選地，在上述培養(yǎng)步驟中，如果培養(yǎng)時(shí)發(fā)酵槽內(nèi)葡萄糖濃度變?yōu)?0g/L以 下，則間歇性加料（feeding)葡萄糖母液。
[0023] 此外，優(yōu)選地，上述加料葡萄糖母液可以使上述發(fā)酵槽內(nèi)葡萄糖濃度保持為10至 100g/L〇
[0024] 此外，優(yōu)選地，上述培養(yǎng)基可以進(jìn)一步包含酵母提取物（Yeastextract)。
[0025] 此外，優(yōu)選地，上述培養(yǎng)基可以在培養(yǎng)基內(nèi)包含大于0且小于或等于0. 5 (w/v)% 的酵母提取物。
[0026] 此外，優(yōu)選地，上述赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株可以是在上述培養(yǎng)步驟之前進(jìn)行種菌培養(yǎng) (seedculture)而得的。
[0027] 此外，優(yōu)選地，上述種菌培養(yǎng)可以在包含選自由含葡萄糖、硝酸鉀（KN03)、磷酸二 氫鉀（KH2P04)、硫酸錳（MnS04)及硫胺素（Thiamine)組成的組中的一種以上的培養(yǎng)基中進(jìn) 行培養(yǎng)。
[0028] 此外，更優(yōu)選地，上述種菌培養(yǎng)可以在pH5至6、溫度28至32°C下培養(yǎng)1至3天。
[0029] 此外，優(yōu)選地，上述赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株可以是選自由叢梗孢酵母（Moniliella pollinis)、Moniliellatomentosavar.pollinis、Moniliellaacetoabutens、短梗霉屬 (Aureobasidiumsp.)、Trichosporonoidesmadida、木蘭假絲酵母（Candidamagnolia)、 圓酵母屬（Torulasp.)、畢赤酵母屬（Pichiasp.)和Pseudozymatsukubaensis的組中的 一種以上。
[0030] 此外，優(yōu)選地，上述赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株可以是叢梗孢屬（Moniliellasp.)。
[0031] 此外，優(yōu)選地，上述赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株可以是叢梗孢酵母。
[0032] 此外，優(yōu)選地，上述赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株可以是叢梗孢酵母SYC-ERY1菌株。
[0033] 作為另一個(gè)方式，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)赤蘚糖醇的赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株培養(yǎng)用培養(yǎng) 基組合物，其包含葡萄糖母液和玉米浸漬液或玉米浸漬液的加工物。
[0034] 優(yōu)選地，上述赤蘚糖醇生產(chǎn)菌株可以是叢梗孢酵母SYC-ERY1菌株。
[0035] 作為另一個(gè)方式，本發(fā)明涉及具有赤蘚糖醇生產(chǎn)能力的叢梗孢酵母SYC-ERY1菌 株。
[0036] 作為另一個(gè)方式，本發(fā)明涉及赤蘚糖醇制造用生物催化劑組合物，其包含叢梗孢 酵母SYC-ERY1菌株。
[0037] 以下，更詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0038] 在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，培養(yǎng)蜂巢并篩選出生產(chǎn)赤蘚糖醇的4種菌株，從其中 篩選出赤蘚糖醇產(chǎn)量最優(yōu)異的1種菌株（實(shí)施例1)。之后，向韓國生命工學(xué)研宄院微生物 資源中心申請(qǐng)鑒定，確認(rèn)篩選的菌株為叢梗孢酵母菌株（實(shí)施例2)。
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