黑酵母菌、生产β-葡聚糖的培养基与方法、以及黑酵母菌培养物与组合物技术

本申请提供一种黑酵母菌(Aureobasidium pullulans)及一种用于生产β‑葡聚糖的培养基，其可包含：碳源、氮源及抗坏血酸。还提供一种生产β‑葡聚糖的方法，包括将所述的黑酵母菌培养于发酵培养基中进行发酵。由于所述黑酵母菌具有不产生黑色素的优势，因此，通过改良培养基的组成和培养方法，可以有效地提高β‑葡聚糖的产量并减少工艺废液的排放。

Black yeast, culture medium and method for producing beta glucan, and culture and composition of black yeast

This application provides a Aureobasidium pullulans and a medium for the production of beta glucan, which can include carbon sources, nitrogen sources and ascorbic acid. A method for producing beta glucan is also provided, including fermentation of the said yeasts in a fermentation medium. Because the black yeast has the advantage of not producing melanin, the production of beta glucan can be improved and the waste liquid can be reduced by improving the composition and culture of the medium.

【技术实现步骤摘要】
黑酵母菌、生产β-葡聚糖的培养基与方法、以及黑酵母菌培养物与组合物
本专利技术涉及一种生产β-葡聚糖的方法，特别是关于一种通过不产生黑色素的黑酵母菌以及发酵培养基，从而达到高产量生产β-葡聚糖的方法。
技术介绍
黑酵母菌(Aureobasidiumpullulans)，又名暗金黄担子菌或出芽短梗霉，是一种类似于酵母的真菌。黑酵母菌细胞壁的周边会产生多糖类物质，例如β-葡聚糖(β-glucan)。β-葡聚糖已是台湾食品药物管理署及日本厚生劳动省所公告可供食品使用的原料之一，也是美国FDA公告的一般公认为安全的(GRAS，GenerallyRecognizedAsSafe)食品添加剂，在开发上相对没有食品安全的顾虑。自例如大麦、燕麦、酵母菌和菇蕈类的原料萃取β-葡聚糖等有效成份时，必须经过使用多种化学药品的处理程序。在这些处理程序中，许多有益的微量成份可能丧失，而使产品不能获得预期的效果。通过植物产生的β-葡聚糖，则会根据其为野生的或养殖的，或者根据植物生长的条件、环境不同，而影响β-葡聚糖的含量。相较于例如大麦、燕麦、酵母菌和菇蕈类原料的工艺，通过黑酵母菌生产β-葡聚糖时，由于β-葡聚糖会分泌至胞外，可以省去萃取工艺并减少废液的产生。此外，通过黑酵母菌生产β-葡聚糖也不会有前述通过植物生产β-葡聚糖的缺点。然而，虽然利用黑酵母菌生产β-葡聚糖有上述优点，但通过黑酵母菌发酵生产β-葡聚糖，仍因下列原因而受到限制：(1)产量低：黑酵母菌的发酵过程中会产生可溶性胞外多醣，但随着多醣产量的增加，容易使整体发酵液形成黏稠的凝胶状，此高黏稠度的特性容易造成如通气、溶氧、搅拌等质传或热传等问题，进而影响β-葡聚糖的产量。(2)多醣含有的黑色素难以去除：一般黑酵母菌株发酵产生的胞外多醣含有黑色素，因此产物的卖相较差。倘若要进一步将该黑色素去除，又会增加工艺上的不便，进而影响后续将其产品化的生产工艺。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的就是提供一种黑酵母菌，其具有较高的β-葡聚糖产量，并且所产生的β-葡聚糖几乎不含黑色素。根据本专利技术的一个目的，提供一种黑酵母菌(Aureobasidiumpullulans)，其于2016年10月19日保藏于日本独立行政法人制品评价技术基础机构专利微生物保藏中心(PatentMicroorganismsDepositary,NationalInstituteofTechnologyandEvaluation)，保藏编号为NITEBP-02372。根据本专利技术的另一个目的，提供一种用于生产β-葡聚糖的培养基，可包含：碳源、氮源及抗坏血酸；其中碳源可选自：乳糖、果糖、麦芽糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、木糖醇、菊糖、山梨糖醇、海藻糖、蔗糖、糖蜜及其组合；以及氮源可选自：蛋白胨(peptone)、酵母提取物(yeastextract)、尿素、硝酸钾、硝酸钠、硫酸铵、卵磷脂(lecithin)及其组合。优选地，碳源可为蔗糖或葡萄糖。优选地，基于所述发酵培养基的总体积，蔗糖的浓度可以为10～70g/L。优选地，基于所述发酵培养基的总体积，葡萄糖的浓度可为25～150g/L。优选地，氮源可为卵磷脂。优选地，基于所述发酵培养基的总体积，卵磷脂的浓度可为小于或等于6g/L。优选地，基于所述发酵培养基的总体积，抗坏血酸的浓度可为小于或等于6g/L。优选地，培养基的初始pH值可为4至8。更优选地，培养基的初始pH值可为5至6。根据本专利技术的另一个目的，提供一种用于生产β-葡聚糖的培养基，其包括：碳源及抗坏血酸；其中碳源可选自：乳糖、果糖、麦芽糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、木糖醇、菊糖、山梨糖醇、海藻糖、蔗糖、糖蜜及其组合；以及其中培养基可不含氮源。根据本专利技术的再一个目的，提供一种生产β-葡聚糖的方法，其包括：将所述黑酵母菌培养于发酵培养基中进行发酵。优选地，发酵培养基可为前面所述的培养基。优选地，黑酵母菌可以在15至30℃的温度进行培养。优选地，所述发酵是在转速为150～350rpm的条件下进行。优选地，所述发酵是在通气量为1～2vvm的条件下进行。优选地，还可以包括在进行发酵前先将黑酵母菌在种子培养基中增殖至稳定期(stationaryphase)。优选地，种子培养基可包含粒状酵母提取物(yeastextractgranulated)、麦芽提取物(maltextract)、蛋白胨(peptonefromsoybean,enzymaticdigest)及右旋糖(dextrose)。根据本专利技术的再一个目的，提供一种含有β-葡聚糖的黑酵母菌培养物，可由前述方法制得。根据本专利技术的再一个目的，提供一种组合物，其可包含所述的酵母菌培养物，以及任选的载剂。总的来说，本专利技术至少提供下列优点：(1)根据本专利技术的实施例的黑酵母菌株具有不产生黑色素的特性，可省去后续去除黑色素的处理程序。并且，通过改良本专利技术的培养基组成和培养方法，可有效提高β-葡聚糖的产量。(2)通过生产β-葡聚糖的工艺及培养基组成配方的改良，让黑酵母菌的发酵液可以全部用于β-葡聚糖产品的制备，以得到高β-葡聚糖含量的产品，使得产品除了功效性外，也能易于储存与加工使用，同时减少工艺废液排放，达到节能减碳与环境友善的目的。本专利技术的上述以及其它目的、特征与优点，在参照以下的详细说明与优选的实施例和随本文附带的附图后，将变得明显。附图简要说明图1示出黑酵母菌12F0291的形态特征及显微构造。(A)菌落正面，MEA，25℃，5天；(B)菌落背面，MEA，25℃，5天；(C)菌落正面，PDA，25℃，5天；(D)菌落背面，PDA，25℃，5天；(E)菌丝及产孢构造(Bar＝10μm)；(F)分生孢子(Bar＝10μm)；(G)厚壁孢子(Bar＝5μm)。图2示出利用不同初始pH值的发酵培养基所产生的β-葡聚糖的浓度测定结果。图3示出在不同碳源的发酵培养基所产生的β-葡聚糖的浓度测定结果。图4示出在不同浓度的蔗糖的发酵培养基所产生的β-葡聚糖的浓度测定结果。图5示出在不同浓度的葡萄糖的发酵培养基所产生的β-葡聚糖的浓度测定结果。图6示出在不同氮源的GCL发酵培养基所产生的β-葡聚糖的浓度测定结果。图7示出利用含或不含氮源的发酵培养基培养黑酵母菌所产生的β-葡聚糖的浓度测定结果。图8示出将黑酵母菌自冷冻的菌株甘油管解冻并进行培养、发酵的流程示意图。图9示出黑酵母菌于YM培养基或发酵培养基中培养、发酵后的菌落外观及摇瓶外观。图10示出黑酵母菌于YM培养基中培养1天或2天后的菌体量(以OD600吸光值表现)。图11示出黑酵母菌于YM培养基中培养48小时后的菌落外观。图12示出将黑酵母菌进行发酵2、5、6及8天后发酵液中β-葡聚糖含量的分析结果。在以下的详细描述中，为了解释本专利技术，提供了许多具体细节，以便能彻底理解所公开的实施方式。然而，显而易见的是，一个或多个实施方式可以在没有所述具体细节的情况下实现。在其它情况中，为了简化附图，已知的结构和流程将以示意性的方式显示。具体实施方式本专利技术的各个具体实例的细节说明如下。本专利技术的其他特征将会经由以下各个具体实例中的详细说明及申请专利范围而清楚呈现。无须进一步的阐述，相信本专利技术所属
技术人员基于前述说明即可利用本专利技术至最广本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑酵母菌(Aureobasidium pullulans)，其于2016年10月19日保藏于日本独立行政法人制品评价技术基础机构专利微生物保藏中心，保藏编号为NITE BP‑02372。

【技术特征摘要】
2016.11.30 TW 1051394321.一种黑酵母菌(Aureobasidiumpullulans)，其于2016年10月19日保藏于日本独立行政法人制品评价技术基础机构专利微生物保藏中心，保藏编号为NITEBP-02372。2.一种用于生产β-葡聚糖的发酵培养基，其包含：碳源、氮源及抗坏血酸；其中所述碳源选自：乳糖、果糖、麦芽糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、木糖醇、菊糖、山梨糖醇、海藻糖、蔗糖、糖蜜及其组合；以及所述氮源选自：蛋白胨、酵母提取物、尿素、硝酸钾、硝酸钠、硫酸铵、卵磷脂及其组合。3.如权利要求2所述的发酵培养基，其中所述碳源是蔗糖或葡萄糖。4.如权利要求3所述的发酵培养基，其中基于所述发酵培养基的总体积，所述蔗糖的浓度为10～70g/L。5.如权利要求3所述的发酵培养基，其中基于所述发酵培养基的总体积，所述葡萄糖的浓度为25～150g/L。6.如权利要求2所述的发酵培养基，其中所述氮源是卵磷脂。7.如权利要求6所述的发酵培养基，其中基于所述发酵培养基的总体积，所述卵磷脂的浓度为小于或等于6g/L。8.如权利要求2所述的发酵培养基，其中基于所述发酵培养基的总体积，所述抗坏血酸的浓度为小于或等于6g/L。9.如权利要求2所述的发酵培养基...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄乔盈，郑宇辰，林意胜，刘桂郁，林锡杰，赖进此，
申请(专利权)人：财团法人食品工业发展研究所，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71