一種沙鏈霉菌的用途及香蘭素的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種沙鏈霉菌的用途及香蘭素的生產方法。
【背景技術】
[0002]香蘭素(Vanillin)，又名香草醛，分子量:152.14。白色至淺黃色晶體，熔點81°C，沸點284-285°C，相對密度1.060，閃點147°C，溶解性:10g/L (25°C )，溶于乙醇等有機溶劑。在秘魯香脂，丁子香芽油，香子蘭，咖啡，葡萄，白蘭地中有發現，具有香子蘭氣味，十分甜的味道。
[0003]香蘭素不僅是一種重要的香料，還是一種重要的化工原料，又是一種重要的醫藥中間體。在食品上，因其具有香莢蘭豆的香氣，大量用于各種食品中用做定香劑。在醫藥上，香蘭素是合成醫藥中間體的原料，可用來生產治療高血壓、心臟病，皮膚病常用藥物的原料。
[0004]1、化學合成法
[0005]I)木質素法:木質素廣泛存在于廢木材，紙漿廢液中，在堿性介質中經水解，氧化等反應可得到香蘭素。但該法原料成本雖低，香蘭素產量也低，且產品質量偏低，一般不能用于食品和藥品工業。
[0006]2) 丁香酚法:丁香酚為丁香油的主要成分，經氧化等反應后可得到香蘭素。
[0007]3)愈創木酚法:愈創木酚法合成香蘭素有多條途徑，最高收率達到60%，一般小于60%。該方法是國內香蘭素的主要生產方法。
[0008]4)對羥基苯甲醛、對硝基甲苯法、對甲酚法:這三種方法由于種種原因還沒有工業化生產(對羥基苯甲醛由于原料價格高；對甲酚法反應條件苛刻，收率低；對硝基甲苯法需要設備比較大)。
[0009]5)黃樟素法:黃樟素主要來源于樟腦油，此反應路線較長，且有副產物，不易分離。
[0010]2、植物提取法
[0011]植物提取法主要是用香莢蘭豆進行提取，但由于香莢蘭豆的種植受地理條件限制，而且香莢蘭豆中香蘭素的含量不高，因此從香莢蘭豆中提取的香蘭素由于產量低，滿足不了市場的需求，成本高，一般消費者難以接受。
[0012]3、生物轉化法
[0013]生物轉化法主要有植物細胞培養法和微生物轉化法。植物細胞培養法培養周期相對較長，且產率不高，不利于工業化。微生物轉化法所用的微生物有多種，底物主要是阿魏酸或異丁香酚。微生物轉化法，周期短，產率高，污染少比較有利于工業化生產。
[0014]4、酶法
[0015]目前發現脂氧合酶可以催化丁香酚或異丁香酚轉化為香蘭素，該反應條件溫和，產物易純化。但是酶分離和酶的定向改造，修飾還需要進一步研究，該法還處于研究階段。
[0016]綜上，以上方法分別存在各種不足之處。

【發明內容】

[0017]本發明的目的在于提供一種沙鏈霉菌的用途及香蘭素的生產方法，以解決現有技術中存在的上述問題。
[0018]本發明提供的技術方案如下:
[0019]一種沙鏈霉菌Streptomyces psammoticus 0MK-4的用途，其用于生產香蘭素。
[0020]—種香蘭素的生產方法，其特征在于:其是利用沙鏈霉菌Streptomycespsammoticus 0MK-4 生產。
[0021]—種香蘭素的生產方法，其特征在于:所述的生產方法為發酵。
[0022]—種香蘭素的生產方法，包括如下步驟:
[0023]I)在無菌條件下從甘油管中劃一滿環Streptomyces psammoticus 0MK-4均勾涂布于固體斜面培養基上，在生化培養箱中于26-30度培養24-48小時；其中，所述的菌液為沙鏈霉菌；
[0024]固體斜面培養基配方包括如下成分:固體斜面培養基配方如下:)
[0025]可溶性淀粉1.0-3.5，磷酸二氫鉀0.1-1.0，氯化鈉0.05-0.3，酵母浸粉0.1-1.0 ；
[0026]2)種子培養:在無菌條件下從培養好的固體斜面上用接種鏟劃一滿環長勢良好的菌株接入無菌種子培養基中，該種子培養基初始pH 5-8，在培養溫度28-35°C，轉速200-500rpm的條件下培養菌體到對數生長期；
[0027]種子培養基配方包括如下成分):可溶性淀粉1.0-3.5、磷酸二氫鉀0.1-0.5、尿素0.1-0.3、硫酸鎂0.05-0.1、碳酸鈣0.1-0.3、酵母浸粉0.1-1.0、玉米漿0.1-1.0、硫酸銨 0.1-0.6、阿魏酸 0.1-0.3 ；
[0028]3)、發酵:將培養至對數生長期的種子液在無菌條件下以5-15%的體積比接入發酵培養基；發酵培養基初始PH 7.2-7.8，在溫度30-40 °C，攪拌轉速200_500rpm，通氣量1:0.5的條件下發酵70-120h ;發酵配方包括如下組分):
[0029]可溶性淀粉2.0-5.0、磷酸二氫鉀0.1-0.3、尿素0.1-0.5、硫酸鎂0.05-0.1、碳酸鈣0.5-2.0、酵母浸粉0.1-1.0、硫酸銨0.1-0.5、阿魏酸1_3。
[0030]4)提取:從發酵液中提取所需的香蘭素。從發酵液中提取所需的香蘭素。發酵結束，將發酵液升溫至80°C，進行陶瓷膜過濾，去除菌體、大分子蛋白等一些雜質。然后濾液進行超濾(UF)去除小分子蛋白，色素等雜質，最后超濾液進行反滲透(RO)進行濃縮，濃縮5-10倍，將濃縮液PH調至5-6，降溫結晶，得香蘭素粗品。
[0031]在本發明中，該沙鏈霉菌(Streptomycespsammoticus 0]\0(-4)已于2015年5月27日保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏地點為湖北省武漢市，武漢大學，保藏號為CCTCCM 2015329ο
[0032]申請人首次發現該沙鏈霉菌菌株具有生產香蘭素的能力，并將其應用于香蘭素的生產。
[0033]本發明采用發酵法生產香蘭素，采用原料阿魏酸等，經過微生物代謝生成目標產物的一種方法，該工藝屬于低溫低壓，比較安全，操作簡單，污染少，是一個安全環保的生產方法。
【附圖說明】
[0034]圖1為HPLC圖，證明所得的產物為香蘭素。
【具體實施方式】
[0035]1、菌種
[0036]從肉桂種植園樹林下土壤中分離出一株具有桂酸生產能力的菌株Streptomycespsammoticus 0MK-4，該菌已于2015年5月27日保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏號為CCTCC M 2015329。該菌革蘭氏陽性菌，在察氏洋菜培養基上生長較差，光學顯微鏡下觀察到直孢子鏈，孢子指骨狀；能利用糖原、糊精，不能利用D-果糖，D-纖維二糖等碳源。16SrRNA基因測序結果與沙鏈霉菌100%吻合，鑒定為沙鏈霉菌。
[0037]1、菌種活化
[0038]在無菌條件下從甘油管中劃一滿環菌液均勻涂布固體斜面培養基上，在生化培養箱中于28-30度培養24-48小時。固體斜面培養基配方如下:(％ )
[0039]可溶性淀粉1.0-3.5，磷酸二氫鉀0.1-1.0，氯化鈉0.05-0.3，酵母浸粉0.1-1.0