一、菌種簡介

門多薩假單胞菌是一種細菌。利用門多薩假單胞菌NK-01發酵生產褐藻寡糖，并開發其在醫藥、食品、飼料、化工和化妝品等行業的應用，生產出大批量有重要價值的下游產品。

二、基本信息

中文學名：門多薩假單胞菌

英文名稱：Pseudomonas Mendocina

界：細菌界

用途：醫藥、食品、飼料、化工

生產：褐藻寡糖

三、特征特性

菌落圓形凸起，透明，水滴狀，表面光滑濕潤，邊緣整齊，菌體桿狀0.5*1.0μm, 有莢膜,格蘭氏陰性。具有自生固氮能力，降解芳香烴。

四、結構鑒定

研究發現門多薩假單胞菌NK-01 在菌體內積累中長鏈聚羥基脂肪酸酯(PHAMCL)的同時也能夠合成褐藻寡糖分泌到發酵液中, 其產量與培養基的碳氮比有關, 高碳氮比有利于褐藻寡糖的合成。本研究利用紫外-可見分光光度法、傅立葉紅外光譜分析、1H 和13C 核磁共振對褐藻寡糖的結構進行了分析鑒定, 發現褐藻寡糖的結構是由β-D-甘露糖醛酸、α-L-古洛糖醛酸通過β-(1→4)/ α-(1→4)鍵連接而成的無支化線性多糖, 并且在單體的2 位或3 位羥基上部分乙酰化。凝膠滲透色譜(GPC)對分子量的測定結果為2054。

褐藻寡糖是褐藻多糖的寡聚物, 是聚合度較小的褐藻多糖。褐藻多糖是由海藻和細菌合成的一種多糖, 海藻中褐藻多糖主要起骨架作用, 而細菌中褐藻多糖是細胞壁的一種成分, 抵制不良的環境，有些細菌則將合成的褐藻多糖分泌到細胞外。褐藻多糖是由β-D 甘露糖醛酸、α-L-古洛糖醛酸通過β-(1→4)/ α-(1→4)鍵連接而成的無支化線性多糖。其中β-D 甘露糖醛酸中的C5 被差向異構化即是α-L-古洛糖醛酸。褐藻多糖中有3 種類型的鏈段 (Blockstructure), 其一是由β-D 甘露糖醛酸按照β-(1→4)鍵結合的M-M 型; 二是由α-L-古洛糖醛酸按α-(1→4)鍵結合的G-G型; 三是由β-D 甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸混合交替結合的M-G 型。來自細菌的褐藻多糖和來自海藻的褐藻多糖具有相同的基本結構, 差別僅在于細菌褐藻多糖中C2 和/或C3 羥基常常不同程度地被乙酰化, 乙酰化程度因菌株及生長條件的不同而有明顯的差異。褐藻多糖及其寡聚物已廣泛應用于食品、制藥、化工等多個領域, 具有廣闊的開發前景, 如富含甘露糖醛酸的褐藻多糖和寡糖具有抗腫瘤和免疫調節等作用。

褐藻寡糖有多種合成方法。化學合成法主要缺點是需要多重基團保護和去保護步驟, 產量低, 因而沒有實際的工業價值。用酶法制備褐藻寡糖, 多是先分離純化得到褐藻寡糖裂解酶后再制備褐藻寡糖系列產物, 但酶的分離純化比較繁瑣, 且在這一過程中酶也容易失活, 酶法合成的價格也比較昂貴。本研究采用門多薩假單胞菌NK-01 合成褐藻寡糖屬于液體發酵, 工藝簡單, 發酵周期短, 適合大規模工業化生產。

研究發現Pseudomonas mendocina NK-01 在菌體內積累中長鏈聚羥基脂肪酸酯(PHAMCL)的同時,也能夠合成褐藻寡糖分泌到發酵液中。本研究采用多種分析手段, 對褐藻寡糖的結構進行了鑒定。

五、主要用途

利用門多薩假單胞菌NK-01 合成褐藻寡糖。

六、應用領域

利用門多薩假單胞菌NK-01發酵生產褐藻寡糖，并開發其在醫藥、食品、飼料、化工和化妝品等行業的應用，生產出大批量有重要價值的下游產品。確立褐藻寡糖的發酵工藝流程和下游分離提取工藝流程，完成門多薩假單胞菌NK-01發酵生產褐藻寡糖的結構鑒定和分子量的表征。為以葡萄糖一步法發酵生產褐藻寡糖奠定基礎。 從土壤中分離到1株能夠合成中長鏈聚羥基脂肪酸酯(PHAMCL)的細菌, 經分類鑒定命名為Pseudomonas mendocina NK-01。對于該菌株在氮源限制的情況下, 利用葡萄糖合成的PHAMCL進行了結構分析。同時, 獲得了該菌株PHA合成酶基因phaC1, 利用大腸桿菌表達載體pBluescript SK-構建了重組載體pBSphaC1, 并在E.coli JM109中成功表達。以所構建的工程菌株進行了發酵合成。

北京百歐博偉生物技術有限公司的微生物菌種查詢網提供微生物菌種保藏、測序、購買等服務,是中國微生物菌種保藏中心的服務平臺，并且是集微生物菌種、菌種,ATCC菌種、細胞、培養基為一體的大型微生物查詢類網站，自設設備及技術的微生物菌種保藏中心！歡迎廣大客戶來詢！