高产维生素K2的乳酸乳球菌菌株制造技术

技术编号:8886132 阅读:196 留言:0更新日期:2013-07-05 02:48
本发明专利技术涉及一种新的、维生素K2产量增加的野生型乳酸乳球菌乳脂亚种细菌菌株及其突变体和变体,本发明专利技术还涉及生产用于减轻和/或预防维生素K缺乏的维生素K2强化的发酵食品或饲料产品以及维生素K强化的可食用产品的方法。本发明专利技术还涉及用本发明专利技术的方法可获得的发酵食品或饲料产品以及可食用产品,还涉及野生型乳酸乳球菌乳脂亚种细菌菌株用于治疗和/或预防哺乳动物诸如人的维生素K缺乏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的、维生素K2产量增加的乳酸乳球菌乳脂亚种(Lactococcuslactis subsp.cremoris)菌株,本专利技术还涉及该菌株用于制备维生素K2强化的发酵食品或饲料产品以及可食用产品,所述食品或饲料产品以及可食用产品用于减轻和/或预防哺乳动物(例如人)的维生素K缺乏。
技术介绍
乳酸菌(LAB)广泛用于乳品行业中生产不同的动物奶发酵产品,诸如例如,酸奶或奶酪,并已达到“一般认为安全(GRAS)”的状态。研究证明,一些乳酸菌产生维生素K2。对于发酵奶而言,这些细菌合成的维生素K2的量通常在29至90 ii g/L (Morishita等,1999)维生素K对于人/动物的很多健康问题诸如骨骼健康是很重要的。自然界中,维生素K以两种形式存在,绿色植物中的Kl(叶绿醌),和很多细菌中的K2(甲基萘醌类(menaquinone),MK)。根据侧链的长度可将MK进一步分类(MK_n,其中n代表异戍二烯基侧链单元的数目)。乳酸菌乳酸乳球菌和乳酸明串珠菌是维生素K2的天然生产者(Morishita等,1999),虽然产量水平一般比较低。维生素K2是细菌质膜的成分,在质膜中维生素K2作为呼吸链的重要组分传递电子。存在第三种合成维生素K,即K3(甲萘醌(menadione))。维生素K的主要膳食来源是来自蔬菜和油类的Kl。已显示Kl的最高浓度来自绿叶蔬菜-例如菠菜(Kamao等,2007)。鱼和动物中也有少量Kl。K2没有Kl分布广泛,但是可在肝和发酵食品例如枯草芽孢杆菌发酵的纳豆中发现大量K2 (Sato等,2001)。乳制品也含有K2。在一篇日本的研究中,发现乳脂和奶酪中的MK-4含量分别是8 u g/100g和5u g/100g(Kamao等,2007)。在一篇欧洲的研究中,奶酪中MK-8的含量是5-10u g/100g,相同的产品中MK-9的含量是10-20ii g /100g(Shearer等,1996)。注意到在奶酪生产过程中凝乳浓缩了大约10倍,因此大大增加了维生素K2的浓度。在体内,K2的半衰期显著长于Kl,在人体临床试验中,摄入MK-7比摄入Kl对骨骼健康的益处更大(Schurgers等,2007)。维生素K存在于血液中,可用HPLC-MS测量。维生素K是形成蛋白质中的Y-羧基谷氨酸(Gla)残基必需的辅助因子。含有Gla的蛋白质通过结合于钙对凝血和组织钙化发挥重要作用。骨钙素(Oc)是参与骨骼矿化的骨基质蛋白。在该过程中维生素K是辅助因子。Oc依赖于Gla的三个残基,Gla残基的定向帮助Oc紧密结合到钙离子。迄今为止的研究显示Oc在骨骼组织的矿化和重建中发挥重要作用。而且,若干研究已证明,高水平的羧化不全骨隹丐素(ucOc)与低骨矿物质密度和高骨折风险相关(Vergnaud等,1997)。人体研究显示必需的日摄入量应至少为I U g/kg体重(Booth和Suttie, 1998)。这对于有效的血液凝固是足够的,但是研究还显示,对于强健的骨骼健康则需要更多的维生素K。45mg/天的剂量例如高约500倍的维生素K对于绝经后妇女的骨骼健康是有益的(Iwamoto等,2009)。这表明,维生素K具有非常宽的安全范围。应注意到,对于骨骼健康,维生素K2似乎比Kl具有更高的潜力。骨质疏松症是一种代谢骨疾病,特征为低骨量和骨组织的微结构退化,导致骨骼脆性增加并因而骨折风险增加。世界范围内骨质疏松症这一问题都在增加,世界卫生组织(WHO)已预测,在2050年将发生6百万髋部骨折。这导致生活质量和社会成本的大量损失。已证明用Kl和K2作为骨质疏松症的药物治疗绝经后妇女增加了骨矿物质密度,降低了骨折风险(Macdonald等,2008; Vermeer等,2004)。在老年人中,血清中较高的维生素K水平与较低的骨折风险相关(Aliabadi等,2008)。因此,在食品中添加K2应对骨骼健康有益。儿童增加维生素K的摄入尤其有益(van Summeren等,2008)。在体内,维生素K显示对前列腺癌细胞、肝和肠肿瘤以及一些白血病细胞系有抗癌作用(Nimptsch 等,2008; Shearer 和 Newman, 2008; Yokoyama 等,2008)。饮食摄入 K2 而非Kl显示与前列腺癌具有反相关。来自乳制品的维生素K2显示比来自肉类的维生素K2更有效(Nimptsch 等,2008)。饮食摄入K2而非Kl显示降低老年男人和女人中冠心病(CHD)的风险(Geleijnse等,2004)。而且,在另外一个16,000人的研究中,奶酪和凝乳酪中的MK-7、MK-8和MK-9显示对心血管疾病有防 护作用(Gast等,2009)。对该组数据进行进一步评价的结果显示,每增加IOu g K2 (而非Kl)降低心血管疾病风险9%(Beulens等,2009)一般而言,先前已知的野生型LAB产生的维生素K2数量不够高,而不能生产包含维生素K2的商业相关产品——例如维生素K2含量足够高的乳制品。因此,需要另外的、能够产生更多维生素K2的乳酸菌——参见例如W02008/040793A1,也需要维生素K2的含量足够高的食品和药物以有助于满足(对维生素K2的)需要,并且如果必要的话,克服(维生素K2)缺乏。并且,相对于作为纯化的化合物加入的维生素K,更优选内在产生的维生素K2来源,诸如由例如乳酸乳球菌产生的,因为这种来源更具有“天然吸引”,并且产品标签可以更简化,即“简洁标签”。另外,W02008/040784A1描述了可用LAB在一定条件下发酵奶来增加维生素K2产量,所述条件是LAB不是在生长期而是在W02008/040784A1所称的“静息细胞”期(参见例如权利要求1)。这主要是通过向奶中加入相对大量的LAB来获得的。本专利技术发现在呼吸条件下(在血红素存在下搅拌)生长的细胞产生的维生素K2显著增加。以前,我们已经证明了具有失活的thyA基因(编码胸苷酸合成酶)的菌株产生维生素K2的量大大增加(W02010/139690A1)。虽然该突变株产生维生素K2的量增加,但是它需要专门的条件才能增殖。因此,能够使用标准生产方法来生产的野生型菌株将更加方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供野生型乳酸菌(LAB),该细菌能够在标准的发酵条件下产生显著增加量的维生素K2,本专利技术的目的还在于提供用于生产用于治疗和/或防止维生素K缺乏的维生素K强化的发酵食品或饲料产品以及生产用于治疗和/或防止维生素K缺乏的其他可食用产品例如食品和药物的成本有效并且易实施的方法。本专利技术的其他目的将在下文中显露,本专利技术的仍然另外的目的对本专利技术相关领域的技术人员而言也是显而易见的。为实现上述目的,专利技术人进行了大量的筛选和研究,鉴定了能够高产维生素K2的新的野生型乳酸乳球菌乳脂亚种菌株CHCC12675,从而实现了上述目的。该野生型菌株相对容易操作并且相对容易用于生产大量生物质。该野生型菌株的另一个优点是有可能用作起点来进一步优化维生素K2的生产。因此,本专利技术的第一个方面涉及高产维生素K2的新的野生型乳酸乳球菌乳脂亚种菌株CHCC12675及其突变体和变体,该野生型菌株保藏于德国微生物菌种保藏中心(Deutsche Sammlung von M本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂·加里格斯马丁·巴斯蒂安·皮德森
申请(专利权)人:科汉森有限公司
类型:
国别省市:

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