CN113956372A - 一种高酰基三赞胶及其生产菌株的分子标记和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高酰基三赞胶及其生产菌株的分子标记和鉴定方法,属于微生物制品技术领域。本发明提供的高酰基三赞胶,主链具有由葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖依次连接所形成的重复单元,其中葡萄糖基的C4位被乙酰基取代,葡萄糖基的C2位或者C6位被甘油酰基取代;所述甘油酰基的质量百分含量为4.5%~7.8%,所述乙酰基的质量百分含量为6.0~8.5%。根据所含杂质聚β羟基丁酸的质量,又分为普通型高酰基三赞胶和透明型高酰基三赞胶。本发明根据生产菌株的不同,提供了检测普通型高酰基三赞胶或透明型高酰基三赞胶的分子标记,为鉴定高酰基三赞胶的合成菌株及所有高酰基三赞胶的中轻度加工产品提供了有效工具。

Description

一种高酰基三赞胶及其生产菌株的分子标记和应用
技术领域
本发明属于微生物制品技术领域,具体涉及一种高酰基三赞胶及其生产菌株的分子标记和应用。
背景技术
微生物胞外多糖是一类由微生物合成、性能多样、生物相容、可降解并及可持续生产的生物胶,已经广泛应用于食品、日化、医药、环境保护、造纸、石油、建材等二十多个行业几百种用途,是一类与人们生活息息相关的生物技术产品。目前,广泛应用的微生物多糖有黄原胶、鞘氨醇胶、可得然胶、透明质酸、纤维素和葡聚糖等。鞘氨醇胶是由鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)菌株产生的一类主链结构相似、侧链差异明显的微生物胞外多糖。比如,无糖基侧链的结冷胶可形成热可逆凝胶,其中葡萄糖残基C2位和C6位被甘油酰基和乙酰基取代的高酰基结冷胶可形成弹性凝胶,应用于食品等领域;而经脱酰基处理的低酰基结冷胶可形成脆性凝胶,在食品、日化、医药行业应用广泛。韦兰胶主链葡萄糖C3位链接甘露糖或者鼠李糖侧链,C6位被乙酰基取代,使其具有更高的耐温性能,在石油钻采领域应用良好。因此,不同的侧链糖基和酰基的赋予了鞘氨醇胶不同的理化特性及应用潜力。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种高酰基三赞胶及其生产菌株的分子标记和应用。
本发明提供了一种高酰基三赞胶,所述高酰基三赞胶具有如式I所示的重复单元,其中葡萄糖基的C4位被乙酰基取代,葡萄糖基的C2位或者C6位被甘油酰基取代;所述甘油酰基的质量百分含量为4.5%~7.8%,所述乙酰基的质量百分含量为6.0~8.5%;n为自然数;
Figure BDA0003340812960000021
优选的,所述高酰基三赞胶根据所含杂质聚β羟基丁酸的质量,分为普通型高酰基三赞胶和透明型高酰基三赞胶。
优选的,所述透明型高酰基三赞胶纯度≥95%,杂质聚β羟基丁酸的质量含量不高于5%。
优选的,质量浓度0.1%的透明型高酰基三赞胶水溶液在600nm波长下测定透光度为60%~90%。
优选的,所述普通型高酰基三赞胶中杂质聚β羟基丁酸的质量含量为5%~30%。
优选的,质量浓度0.1%的普通型高酰基三赞胶水溶液在600nm波长下测定透光度为0~20%。
本发明提供了一种用于鉴定所述透明型高酰基三赞胶或其生产菌株的分子标记,核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
优选的,以鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)NXdP菌株的DNA为模板,采用核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示的反向引物扩增得到。
本发明提供了一种用于鉴定所述普通型高酰基三赞胶或其生产菌株的分子标记,核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示。
本发明提供了所述分子标记在鉴定高酰基三赞胶的生产菌株或所述高酰基三赞胶的加工产品中的应用。
本发明提供的高酰基三赞胶,主链具有由葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖依次连接所形成的重复单元,其中葡萄糖基的C4位被乙酰基取代,葡萄糖基的C2位或者C6位被甘油酰基取代;所述甘油酰基的质量百分含量为4.5%~7.8%,所述乙酰基的质量百分含量为6.0~8.5%。所述高酰基三赞胶能够应用于食品加工中。
附图说明
图1为HPLC法测定高酰基三赞胶的单糖组成结果;
图2为13C NMR法测定高酰基三赞胶的单糖组成;
图3为HPLC法测定高酰基三赞胶产品的酰基组成和含量结果;
图4为高酰基三赞胶产品的糖链一级结构;
图5为普通型和透明型高酰基三赞胶的透光率对比图。
图6为普通型和透明型高酰基三赞胶的悬浮性能。
具体实施方式
本发明提供了一种高酰基三赞胶,所述高酰基三赞胶具有如式I所示的重复单元,其中葡萄糖基的C4位被乙酰基取代,葡萄糖基的C2位或者C6位被甘油酰基取代;所述甘油酰基的质量百分含量为4.5%~7.8%,所述乙酰基的质量百分含量为6.0~8.5%;n为自然数;
Figure BDA0003340812960000031
在本发明中,所述高酰基三赞胶的主链是n个重复单元顺次连接,所述重复单位是由葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖依次连接得到,这与其他种类三赞胶的单糖组成相同。
在本发明中,所述高酰基三赞胶根据所含杂质聚β羟基丁酸的质量,优选分为普通型高酰基三赞胶和透明型高酰基三赞胶。
在本发明中,质量浓度0.1%的透明型高酰基三赞胶水溶液在600nm波长下测定透光度为60%~90%。
在本发明中,普通型或透明型高酰基三赞胶的检测方法包括两种,一种是根据杂质聚β羟基丁酸(PHB)的含量检测,第二种是根据三赞胶的透光度检测;其中根据杂质聚β羟基丁酸的含量检测透明型高酰基三赞胶的方法,优选包括以下步骤:取待检测高酰基三赞胶粉末按照100mg:1mL的比例添加氯仿,充分混合,离心,取上清液除去氯仿,测定PHB沉淀的含量。杂质聚β羟基丁酸的质量含量优选不高于5%的高酰基三赞胶为透明型高酰基三赞胶,杂质聚β羟基丁酸的质量含量为30%~70%时为普通型高酰基三赞胶。根据三赞胶的吸光度的检测透明型高酰基三赞胶方法,优选包括以下步骤:配制0.1%的高酰基三赞胶水溶液,在600nm下测定其透光率。透光率在0~20%之间为普通型,透光率在60~90%之间为透明型。
在本发明中,所述高酰基三赞胶的生产方法,优选将高酰基三赞胶的生产菌株进行发酵,收集发酵液,调节pH至3.0得到絮状沉淀,调节pH至中性收集沉淀,干燥得到高酰基三赞胶。
在本发明中,所述透明型高酰基三赞胶的生产菌株优选为鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)NXdP菌株。所述鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)NXdP菌株在公开号CN 108795969A专利中记载公开。所述发酵方法优选参考CN 108795969A专利中记载的方法进行。
在本发明中,所述普通型高酰基三赞胶的生产菌株优选为鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)T3菌株,菌株保藏编号为CGMCC No.10150,在专利公开号为CN104651284A的专利中记载公开。所述发酵方法参见CN104651284A的专利记载的方法即可。
在本发明中,所述高酰基三赞胶作为悬浮稳定剂在食品加工中应用。
本发明提供了一种用于鉴定所述普通型高酰基三赞胶或其生产菌株的分子标记,核苷酸序列如SEQ ID NO:4(CCTGGTGGGCCTTCTCGATGCTCGGCGTCGCCAGCTTCATCCGCGGCTTCATGCATCTCGGCGTGAAGGAAGCGATGCGCGACTTCCGCTTCTGGCCCGAAGGCGTGACGCTCGCCTCGGCGCAGATCTCGTGGACCGCGATCTCGGTCGGCCTCGCCTGGTATCTCAACGATTATCGCTGCATGCTGTTCGGCATCCTCGGCGCGCAGCTGATCTTCGTCGCCGTCTCGCACCTCGTGTCGCGCAGCGACTGGTCGCTGCGCTGGTCGCCCGAGGACGCCACGACCATCCTCCGGTTCAGCCTGCCGCTGGTGCCCAACGGCATGAGCCTGGCGCTGCGCCACATGGCCGACCGACTGATCGTCGGCGCGTTCATGAGCCTGACCGCGGCGGCCGTCTACAACGTCAACATGATGATCGCGCTGACCCCGCGCAACATCATCCAGAGCTTCGTGACCAGCGTGACCCTGCCGCTGTTCGCGCAGCATGAGAGCGGCGAAAGGCGCATCGCCGGCCTTTATCCGGTGTGGGCGCTGGCGCTGGCGGTGACCGGCGCGGTCTATGGCGCGGGGGTGATCTGCCTGGCCGAGCCGATCGTCGGACTGATCTTCGGCCCCAAATTCGCGATCGACCAGATCTTCATGACGCTGACCGGCATCATGGTGGCGATCAAGATCATCTACGGCCTGCCGGTGCCGCCGTCGCTCGCGGTGGGCGACACCAAGTTCATCCTGTTCGGTACGGTGGCGGCGCTCGGCAGCCCGCTGTTCGGCGTCGTTTCGGCAAGCATCA)所示。
在本发明中,以鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)T3菌株的DNA为模板,采用核苷酸序列如SEQ ID NO:5(CCTGGTGGGCCTTCTCGAT)所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ IDNO:6(GAAGCCGTAGCGATTGGTG)所示的反向引物扩增得到。
本发明提供了所述分子标记在鉴定普通型高酰基三赞胶的生产菌株或所述普通型高酰基三赞胶的加工产品中的应用。
在本发明中,所述鉴定方法优选包括以下步骤:
1)提取所述样品的DNA;
2)以步骤1)中所述DNA为模板,采用核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示的反向引物进行PCR扩增,得到的PCR产物测序,得到测序结果;
3)将步骤2)中所述测序结果与所述分子标记(792bp,)进行比对,比对结果一致,表明样品为普通型高酰基三赞胶的生产菌株或其加工产品。
在本发明中,所述PCR扩增体系优选为:10~50ng/μL的DNA模板:0.5μL,20μM的引物对:0.4μL,premix Taq聚合酶:12.5μL,DMSO:2Μl,加水至25μL。所述PCR扩增的反应程序优选为:95℃预变性10min;94℃:30-45s,53~63℃:30~45s,72℃:45~60s,35个循环;72℃延伸10min。
本发明提供了一种生产所述透明型高酰基三赞胶的菌株的分子标记,核苷酸序列如SEQ ID NO:1(CTGGCCGGAAATCACGAGTTCCCCATCCTGATTGACGCAGCGGCAGTCGAATATGACAATGTCGTGGTCCGGGCGCTTCTCAATGACTGTGACCGAGGCTGTAATCGTGTCCCCCAGGCCCACCGGCCAGGTGAAACGGAGCGACTGGCTGAGGTAGATGGCGCCCGGGCCCGGCAGCTCGGTTCCCAGCACGGCGGAGATCAGGCCGCCGCCCCACATGCCATGGGCGATCACCCGCCGGAACAGATCGGTCGCGGCATAGTCCGCGTCCATATGGGCCGGATTGACGTCGCCGGACACCAGCGCGAAGAGCTGGATATCCTGCCCGGTCAAGGTGCGGACTATGCTTGCGGTATCGCCGACACCGATCTCATCGAAGGTGCGGTTCTCGATCATGGCGTCTTCGCTCATGGCTCAGCGCTCCAGGACATAGTGACCGGGCGCATCGCGTCCGCCATTAGTAACTATACTTATAAGTTTCGTATTCCGCTGGTCAAACCGGATGGAGCACGGCCGCCCCTGATGGGGCGCGACATGCGACGGAACGAGCCTTGGCGGCGATGAAAAATCCACCGGTCAGATTTTAACATTTGCACAATTATATTGTGTAAAATATATCAACGCCTCAACCTGATCAAGGAGAACCTGGATGAGCGCGCTCTACAGTACCAAGGTGACTGCGGTGGGTGGCCGCGCCGGAACCGTCAAAAGCGACGATGGCCTGCTCGATCTTTCTCTCGCTCTGCCAAAGCCTCTCGGCGGCAAGGGGGACGCGACCAACCCCGAGCAACTCTT)所示。
在本发明中,以鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)NXdP菌株的DNA为模板,采用核苷酸序列如SEQ ID NO:2(CTGGCCGGAAATCACGAGT)所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ IDNO:3(AAGAGTTGCTCGGGGTTGG)所示的反向引物扩增得到。
本发明提供了所述分子标记在鉴定透明型高酰基三赞胶的生产菌株或所述透明型高酰基三赞胶的加工产品中的应用。
在本发明中,所述鉴定方法优选包括以下步骤:
1)提取所述样品的DNA;
2)以步骤1)中所述DNA为模板,采用核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示的反向引物进行PCR扩增,得到的PCR产物测序,得到测序结果;
3)将步骤2)中所述测序结果与所述分子标记进行比对,比对结果一致,表明样品为透明型高酰基三赞胶的生产菌株或其加工产品。
在本发明中,所述PCR扩增的反应体系优选为10~50ng/μL的DNA模板:0.5μL,20μM的引物对:0.4μL,premix Taq聚合酶:12.5μL,DMSO:2Μl,加水补至25μL。所述PCR反应程序:95℃预变性10min;94℃:30-45s,53~63℃:30~45s,72℃:45-60s,35个循环;72℃延伸10min。
在本发明中,只有NXdP菌株(PHB缺失型菌株)及其产生的透明型高酰基三赞胶中轻度加工产品(残留生产菌株)可扩增出分子标记(795bp)的目的条带,野生型菌株T-3并不能扩增出目的条带,因此,通过测序比对结果,比对结果一致的样品为高酰基三赞胶的生产菌株或其加工产品。
下面结合实施例对本发明提供的一种高酰基三赞胶及其生产菌株的分子标记和鉴定方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
从NXdP菌株的发酵液中提取三赞胶的方法
参照专利公开号CN 108795969A所述方法发酵菌株NXdP,收集发酵液。将发酵液用盐酸/硫酸/硝酸调节pH至3.0得到絮状沉淀,沉淀经NaOH/Ca(OH)2等碱性试剂调节pH至中性,收集沉淀,80℃烘干4h,粉碎,过80目筛,获得三赞胶产品。
实施例2
从T3菌株发酵液中提取三赞胶的方法
参照专利公开号为CN104651284A所述方法发酵菌株T3,收集发酵液。将发酵液用盐酸/硫酸/硝酸调节pH至3.0得到絮状沉淀,沉淀经NaOH/Ca(OH)2等碱性试剂调节pH至中性,收集沉淀,80℃烘干4h,粉碎,过80目筛,获得三赞胶产品。
实施例3
HPLC方法测定实施例1和实施例2生产的三赞胶产品的单糖组成分析处理多糖样品的方法分为柱前衍生和高效液相色谱分析两个步骤。
柱前单糖衍生物制备:称取10mg两种多糖冷冻干燥后纯品,配置2mol/L的三氟乙酸,在110℃干燥箱水解4h,取出放置于室温至冷却,将反应混合物12000r/min,离心5min,取离心后上清液,用0.3mol/LNaOH溶液中和至pH为7.0左右。
取2mM的标准单糖(葡萄糖、鼠李糖、甘露糖糖、葡萄糖醛酸)各50μL,和待测多糖水解液100μL,分别加入50μL0.5mol/L的PMP甲醇溶液和0.3mol/L的NaOH溶液,相互混匀,放置于70℃水浴锅水浴30min,取出后置于室温冷却20min,用50μL 0.3mol/L的盐酸溶液进行中和至pH 7.0左右,加入1mL氯仿进行萃取,充分震荡2min,12000r/min,离心5min,取上清溶液,重复进行三次。取10μL溶液进样。
液相色谱条件:Agilent 1100液相色谱系统
流动相:溶剂A:0.05mol/L的磷酸缓冲液(KH2PO4-NaOH,pH为6.9)+15%(V/V)的乙腈;溶液B:0.05mol/L的磷酸缓冲液(KH2PO4-NaOH,pH为6.9)+40%(V/V)的乙腈;
梯度模式设置:时间梯度设为0min-10min-30min,相应浓度梯度设置为:0-8%-20%,进样体积10μL,柱温为室温,流速设为1.0mL/min,检测波长为250nm。
结果如图1所示,显示两种高酰基三赞胶的单糖组成均为葡萄糖、葡萄糖醛酸、鼠李糖和甘露糖。而由于酸性多糖酸解难度较大,显示水解单糖中葡萄糖含量更高。
实施例4
NMR方法测定高酰基三赞胶产品的单糖组成分析
两种高酰基三赞胶通过13CNMR鉴定其单糖组成。称取20mg的多糖胶溶于500微升的氘代水溶剂中,利用600M核磁共振波谱仪确定其结构式。
结果如图2所示。其中100~110ppm范围内的峰分别代表-L-Rha,-D-Man,-D-GlcA,-D-Glc异头碳的碳原子峰,说明两种多糖产品均存在四种单糖且结构相同。由于生产菌株T-3和NXdP与三赞胶产生菌株Sphingomonassanxanigenens相似性极高,确定两株菌所产生胞外多糖为三赞胶。
实施例5
高酰基三赞胶产品酰基组成及含量鉴定
通过HPLC测定高酰基三赞胶产品的酰基组成含量。具体方法为:
称取50mg多糖纯品于50mL离心管中,加入10mL浓度为0.02M的NaOH碱溶液,制备成浓度为0.5%的样品碱溶液;将溶解好的样品放置65℃恒温摇床中,200rpm,碱化处理2h,期间反复摇匀多次;碱化处理后于体系中加入3倍体积的无水乙醇,放置4℃冰箱静置1h;静置后配平,于4℃,9000g离心30min,收集上层清夜于一次性平皿中;将平皿放置65℃烘箱中,直至得到白色固体;加入浓度为0.3mol/L的HCl溶液将样品的pH调节至酸性,颠倒混匀;用去离子水定容至1mL,加入丙酸溶液(0.7g/L)1mL作为内标,混匀后用移液器转移样品至1.5mL EP管中;用0.22μm的滤器过滤样品,进样器取20μL进样,于Agilent的HPLC仪器进行样品分析处理。检测条件为:HPX-87H柱、UV检测器、流动相为0.005mol/L的H2SO4溶液、流速0.6mL/min;检测波长210nm。
结果发现如图3所示,生产的三赞胶产品中同时包含了乙酰基和甘油酰基,含量分别在6.0~8.5%和4.5~7.8%之间。与之前专利“用于三赞胶及其合成菌鉴别的分子标记及其制备和应用”(申请号202010346628.2)和“带有分子标记的三赞胶合成菌-鞘氨醇单胞菌及其在三赞胶制备中的应用”(申请号202010346509.7)公开数据相比,高酰基三赞胶的葡萄糖基的C2位或者C6位被甘油酰基取代,具有与现有三赞胶产品明显不同的酰基结构差异。其详细结构如图4所示。
同时,此方法可用于区分高酰基三赞胶产品和市场现有三赞胶产品。
实施例6
将普通型和透明型高酰基三赞胶的检测方法,具体检测方法分为两种:
(1)取粉末100mg至1.5ml EP管中,加入1mL氯仿,剧烈震荡5分钟,8000rpm离心5分钟,上清液经60℃烘干除去氯仿,即得到PHB沉淀。高酰基三赞胶中PHB含量低于5%,而普通型高酰基三赞胶中PHB的含量75%。
(2)配制0.1%的样品溶液,在600nm下测定其透光率。透光率在0~20%之间为普通型,透光率在60~90%之间为透明型,外观形态如图5所示。
实施例7
利用分子标记鉴定高酰基三赞胶产生菌株及其产品的方法
根据菌株NXdP的基因组序列及PHB合成的关键基因,以缺失的PHB合成关键基因序列作为分子标记,具体核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,总长度为795bp。而T3菌株的基因组序列中以聚合输出关键基因序列作为分子标记,具体核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示,总长度为792bp。两个分子标记扩增用上下游鉴定引物序列如表1所示。
表1扩增用引物信息
Figure BDA0003340812960000101
具体鉴定方法如下:
(1)提取待检测样品的基因组,作为PCR模板;
(2)PCR扩增体系为:10~50ng/μL的DNA模板0.5μL,20μM的引物对0.4μL,premixTaq聚合酶12.5μL,DMSO 2μl,加水至25μL;
(3)PCR反应条件为:95℃预变性10min;94℃:30s,55℃:30s,72℃:60s,35个循环;72℃延伸10min;
(4)电泳检测,胶回收目的片段。将目的片段送至测序公司测序,得到测序结果。
检测原理:只有菌株NXdP(PHB缺失型)菌株及其产生的透明型高酰基三赞胶中轻度加工产品可扩增出795bp的目的条带,野生型菌株T-3并不能扩增出目的条带。
当获得分子标记为SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列时检测为普通型高酰基菌株的生产菌株或其加工产品;当获得分子标记为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列时,或者同时获得分子标记为SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:4所示的两种核苷酸序列时,检测为透明型三赞胶的产生菌株或其加工产品。普通型高酰基三赞胶产生菌株及其产品中不能产测到分子标记为SEQ ID NO:1的核苷酸序列。
实施例8
高酰基三赞胶悬浮性能测定
分别称取普通型和透明型高酰基三赞胶粉末0.2g,加蒸馏水199.8g,配制0.1%胶浓度的普通型和透明型高酰基三赞胶溶液。在65℃水浴,500rpm搅拌30min。冷却至室温,边搅拌边用10%柠檬酸调节pH至3.5。然后定容至200g,转移至250ml量筒中,静置样品至少4h。每个样品中放入两个小球,静置观察,记录观察小球悬浮情况。结果如图6所示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 南开大学
<120> 一种高酰基三赞胶及其生产菌株的分子标记和应用
<160> 6
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 795
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
ctggccggaa atcacgagtt ccccatcctg attgacgcag cggcagtcga atatgacaat 60
gtcgtggtcc gggcgcttct caatgactgt gaccgaggct gtaatcgtgt cccccaggcc 120
caccggccag gtgaaacgga gcgactggct gaggtagatg gcgcccgggc ccggcagctc 180
ggttcccagc acggcggaga tcaggccgcc gccccacatg ccatgggcga tcacccgccg 240
gaacagatcg gtcgcggcat agtccgcgtc catatgggcc ggattgacgt cgccggacac 300
cagcgcgaag agctggatat cctgcccggt caaggtgcgg actatgcttg cggtatcgcc 360
gacaccgatc tcatcgaagg tgcggttctc gatcatggcg tcttcgctca tggctcagcg 420
ctccaggaca tagtgaccgg gcgcatcgcg tccgccatta gtaactatac ttataagttt 480
cgtattccgc tggtcaaacc ggatggagca cggccgcccc tgatggggcg cgacatgcga 540
cggaacgagc cttggcggcg atgaaaaatc caccggtcag attttaacat ttgcacaatt 600
atattgtgta aaatatatca acgcctcaac ctgatcaagg agaacctgga tgagcgcgct 660
ctacagtacc aaggtgactg cggtgggtgg ccgcgccgga accgtcaaaa gcgacgatgg 720
cctgctcgat ctttctctcg ctctgccaaa gcctctcggc ggcaaggggg acgcgaccaa 780
ccccgagcaa ctctt 795
<210> 2
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
ctggccggaa atcacgagt 19
<210> 3
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
aagagttgct cggggttgg 19
<210> 4
<211> 792
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
cctggtgggc cttctcgatg ctcggcgtcg ccagcttcat ccgcggcttc atgcatctcg 60
gcgtgaagga agcgatgcgc gacttccgct tctggcccga aggcgtgacg ctcgcctcgg 120
cgcagatctc gtggaccgcg atctcggtcg gcctcgcctg gtatctcaac gattatcgct 180
gcatgctgtt cggcatcctc ggcgcgcagc tgatcttcgt cgccgtctcg cacctcgtgt 240
cgcgcagcga ctggtcgctg cgctggtcgc ccgaggacgc cacgaccatc ctccggttca 300
gcctgccgct ggtgcccaac ggcatgagcc tggcgctgcg ccacatggcc gaccgactga 360
tcgtcggcgc gttcatgagc ctgaccgcgg cggccgtcta caacgtcaac atgatgatcg 420
cgctgacccc gcgcaacatc atccagagct tcgtgaccag cgtgaccctg ccgctgttcg 480
cgcagcatga gagcggcgaa aggcgcatcg ccggccttta tccggtgtgg gcgctggcgc 540
tggcggtgac cggcgcggtc tatggcgcgg gggtgatctg cctggccgag ccgatcgtcg 600
gactgatctt cggccccaaa ttcgcgatcg accagatctt catgacgctg accggcatca 660
tggtggcgat caagatcatc tacggcctgc cggtgccgcc gtcgctcgcg gtgggcgaca 720
ccaagttcat cctgttcggt acggtggcgg cgctcggcag cccgctgttc ggcgtcgttt 780
cggcaagcat ca 792
<210> 5
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
cctggtgggc cttctcgat 19
<210> 6
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
gaagccgtag cgattggtg 19

Claims (10)

1.一种高酰基三赞胶,其特征在于,所述高酰基三赞胶具有如式I所示的重复单元,其中葡萄糖基的C4位被乙酰基取代,葡萄糖基的C2位或者C6位被甘油酰基取代;所述甘油酰基的质量百分含量为4.5%~7.8%,所述乙酰基的质量百分含量为6.0~8.5%;n为自然数;
Figure FDA0003340812950000011
2.根据权利要求1所述高酰基三赞胶,其特征在于,所述高酰基三赞胶根据所含杂质聚β羟基丁酸的质量,分为普通型高酰基三赞胶和透明型高酰基三赞胶。
3.根据权利要求2所述高酰基三赞胶,其特征在于,所述透明型高酰基三赞胶纯度≥95%,杂质聚β羟基丁酸的质量含量不高于5%。
4.根据权利要求2或3所述高酰基三赞胶,其特征在于,质量浓度0.1%的透明型高酰基三赞胶水溶液在600nm波长下测定透光度为60%~90%。
5.根据权利要求2所述高酰基三赞胶,其特征在于,所述普通型高酰基三赞胶中杂质聚β羟基丁酸的质量含量为5%~30%。
6.根据权利要求2或5所述高酰基三赞胶,其特征在于,质量浓度0.1%的普通型高酰基三赞胶水溶液在600nm波长下测定透光度为0~20%。
7.一种用于鉴定权利要求2~4任意一项所述透明型高酰基三赞胶或其生产菌株的分子标记,其特征在于,核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
8.根据权利要求7所述分子标记,其特征在于,以鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)NXdP菌株的DNA为模板,采用核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示的正向引物和核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示的反向引物扩增得到。
9.一种用于鉴定权利要求2、5和6任意一项所述普通型高酰基三赞胶或其生产菌株的分子标记,其特征在于,核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示。
10.权利要求7~9任意一项所述分子标记在鉴定高酰基三赞胶的生产菌株或所述高酰基三赞胶的加工产品中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116023520A (zh) * 2023-01-17 2023-04-28 河北沣川生物科技有限公司 一种低酰基三赞胶的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110281308A1 (en) * 2009-09-25 2011-11-17 Zhejiang Dsm Zhongken Biotechnology Co., Ltd. Yellow Pigments Generation Deficient Sphingomonas Strain and Application Thereof in Gellan Gum Production
CN104651284A (zh) * 2015-03-12 2015-05-27 南开大学 鞘氨醇单胞菌T-3及其共发酵生产生物多糖和聚β羟基丁酸的方法
CN108719730A (zh) * 2018-06-07 2018-11-02 天津农学院 三赞胶在悬浮稳定剂中的应用、用于制备悬浮饮料的悬浮稳定剂和悬浮饮料
CN111057711A (zh) * 2019-12-25 2020-04-24 廊坊梅花生物技术开发有限公司 鞘氨醇单胞菌工程菌及其构建方法和应用
CN111440885A (zh) * 2020-04-27 2020-07-24 河北鑫合生物化工有限公司 用于三赞胶及其合成菌鉴别的分子标记及其制备和应用
CN111500497A (zh) * 2020-04-27 2020-08-07 河北鑫合生物化工有限公司 带有分子标记的三赞胶合成菌——鞘氨醇单胞菌及其在三赞胶制备中的应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110281308A1 (en) * 2009-09-25 2011-11-17 Zhejiang Dsm Zhongken Biotechnology Co., Ltd. Yellow Pigments Generation Deficient Sphingomonas Strain and Application Thereof in Gellan Gum Production
CN104651284A (zh) * 2015-03-12 2015-05-27 南开大学 鞘氨醇单胞菌T-3及其共发酵生产生物多糖和聚β羟基丁酸的方法
CN108719730A (zh) * 2018-06-07 2018-11-02 天津农学院 三赞胶在悬浮稳定剂中的应用、用于制备悬浮饮料的悬浮稳定剂和悬浮饮料
CN111057711A (zh) * 2019-12-25 2020-04-24 廊坊梅花生物技术开发有限公司 鞘氨醇单胞菌工程菌及其构建方法和应用
CN111440885A (zh) * 2020-04-27 2020-07-24 河北鑫合生物化工有限公司 用于三赞胶及其合成菌鉴别的分子标记及其制备和应用
CN111500497A (zh) * 2020-04-27 2020-08-07 河北鑫合生物化工有限公司 带有分子标记的三赞胶合成菌——鞘氨醇单胞菌及其在三赞胶制备中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAIDONG HUANG 等: "Structural and physical properties of sanxan polysaccharide from Sphingomonas sanxanigenens", 《CARBOHYDRATE POLYMERS》, 3 March 2016 (2016-03-03) *
MENGMENG WU 等: "Network structure and functional properties of transparent hydrogel sanxan produced by Sphingomonas sanxanigenens NX02", 《CARBOHYDRATE POLYMERS》, 31 August 2017 (2017-08-31) *
程斌等: "三赞胶降解菌的筛选鉴定及降解产物的抗氧化活性分析", 《天津农学院学报》, no. 04, 31 December 2019 (2019-12-31) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116023520A (zh) * 2023-01-17 2023-04-28 河北沣川生物科技有限公司 一种低酰基三赞胶的制备方法
CN116023520B (zh) * 2023-01-17 2023-08-22 河北沣川生物科技有限公司 一种低酰基三赞胶的制备方法

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