低分子量、高水溶性β-1,3-葡聚糖的高效发酵生产技术
成果简介:β-1,3-葡聚糖是一类广泛分布于高等植物、细菌、真菌和藻类中的活性多糖,具有包括提高机体免疫力在内的数十种功效,被广泛应用于医药保健、食品、化妆品和动物饲料等行业。谷物和酵母是商业化β-1,3-葡聚糖的主要生产来源,但这些细胞壁来源β-1,3-葡聚糖存在含量低(1-7%)、提取工艺复杂、分子量大(>200 kDa)、水溶性差等缺点,有待开发新型β-1,3-葡聚糖资源。本成果筛选获得了一株富含β-1,3-葡聚糖的棕鞭金藻,通过实施一系列的发酵过程优化和控制,建立了该藻的异养高密度培养和β-1,3-葡聚糖高效积累工艺,500L发酵罐中试放大下最高生物量浓度可稳定在40-50 g/L,胞内β-1,3-葡聚糖含量可达细胞干重的50%以上。核磁共振分析结果表明,金藻β-1,3-葡聚糖中95%以上都是β-1,3结构,分支结构很少;凝胶渗透色谱结果表明,金藻β-1,3-葡聚糖的分子量较低(-16.7kDa),不到酵母β-1,3-葡聚糖的1/10,因而其水溶性更高;进一步生物活性评价结果表明,金藻β-1,3-葡聚糖具有促进斑马鱼尾鳍再生和提高机体抗氧化能力的功效,且其对尾鳍再生的促进效果优于商业化酵母β-1,3-葡聚糖。本成果技术为低分子量、高水溶性β-1,3-葡聚糖的经济、高效生产提供了一种新资源和新途径。
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