Una cepa Bacillus sp. WL1 (KCTC Adquisición Nº 0800BP) productora de mananasa que es aislada del cultivo

Nueva cepa Bacillus sp. WL-1 productora de mananasa.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una nueva cepa Bacillus sp. WL-1 que produce mananasa, que es muy activa en medios neutros y ácidos. Más específicamente, la presente invención se refiere al método de producir en gran escala mananasa que es muy activa en medios neutros y ácidos y por lo tanto útil como aditivo alimenticio para animales monogástricos, en la que la nueva cepa de Bacillus sp. WL-1 es aislada del cultivo, identificada y cultivada.

Estado de la técnica

La mananasa es una enzima prometedora para descomponer un componente manano que constituye la hemicelulosa. La hemicelulosa es un elemento constituyente de la pared celular vegetal que contiene celulosa asociada con la lignina y un polisacárido muy abundante en la naturaleza próximo a la celulosa. La hemicelulosa incluye materiales mananos como el galactomanano y el arabinogalactano contenidos en las semillas de plantas leguminosas, o el glucomanano y el galactogluromanano de árboles coníferos. La más importante disponibilidad de mananasa que está incluida en la hemicelulosa junto con la xilanasa y la glucanasa es una hemicelulosa sacarificante, que es un recurso vegetal de la tierra reciclable en una fuente de carbono disponible para los organismos. Pero, este uso de la mananasa, no ha sido puesto en práctica todavía. Actualmente, la hemicelulosa es útil en aplicaciones industriales incluido el procesamiento de alimentos de café, cacao, té, cereal, etc. y la fabricación de pulpa.

Cuando se procesan con hemicelulosa, los granos que contienen hemicelulosa utilizada para alimentos o piensos se convierten a una forma adecuada para alimentos o piensos con un rendimiento energético mejorado y una deterioración de la viscosidad. Con un aumento en el contenido energético de alimentos y piensos, es ventajoso, especialmente para piensos, para reducir el costo de alimentar animales domésticos.

Las proteínas de semilla de soja se usan como piensos para animales domésticos como perros, gatos, cerdos, peces, aves, o similares. Aunque no es una fuente de energía principal, la comida de semillas de soja es una excelente fuente de proteínas que contiene amino ácidos esenciales. En una comida de semillas de soja alrededor del 10% de los carbohidratos como fuente de energía son galactano y pentosano. Una gran parte de estos carbohidratos no son digeridos por los animales monogástricos sino excretados. La mananasa descompone el galactano de los carbohidratos de la comida de semillas de soja en un oligosacárido o monosacárido de bajo peso molecular que pueden sen fácilmente digeridos por los animales.

La mananasa es producida por microorganismos como el moho u hongos de la levadura así como por Bacillus subtilis, Aeromonas, Enterococcus, Pseudomonas y Streptomyces. Algunas plantas o animales superiores pueden producir mananasa. Los microorganismos utilizados para la producción de mananasa son habitualmente cepas de hongos de sp Trichoderma o Aspergillus. La mananasa de origen fúngico tiene máxima actividad en una condición ácida. Aunque diferente por partes en la condición fisiológica de los órganos digestivos de cerdos o aves, la condición de pH de los órganos digestivos tras el intestino delgado afectado por la mananasa es de alrededor de 6.5. Consecuentemente, la encima para aditivos de pienso está compuesta de mananasa, que es muy activa en el medio neutro, en vez de por la mananasa originada de hongos que tiene una gran actividad en el rango de pH de 3.6 a 5.5.

En general, existen tres enzimas conocidas, es decir, endo-ß mananasa, exo-ß mananasa y ß-manosidasa que participan en la completa descomposición y conversión del manano, que es el componente principal de la hemicelulosa. La endo-ß mananasa cataliza aleatoriamente la hidrólisis de las cadenas ß-D-1,4-manopiranosil de polisacáridos mananos que tienen un mayor grado de polimerización que el manotetraose que tiene un grado de polimerización manaso de 4. La presente invención da gran importancia al primer enzima, es decir, endo-ß mananasa, que será referida a partir de ahora como "mananasa".

Los inventores de esta invención aislaron del cultivo una nueva cepa Bacillus sp. WL-1 que produce mananasa, que es muy activa en medios neutros y ácidos, y descubrieron que la cepa aislada e identificada Bacillus sp. WL-1 produce mucha mananasa en un medio de cultivo que contiene lactosa y salvado de trigo.

WO-A97/41739 revela una composición alimentaria que comprende una comida de semillas de legumbres, aminoácidos esenciales y una enzima hemicelulosa, por ejemplo, mananasa.

AKINO T et al., Appl Microbiol Biotechnol (1987) 26:323-327 revela la producción de ß-mananasa de Bacillus sp, teniendo la enzima un pH óptimo a 9.0.

Descripción de la invención

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar una nueva cepa Bacillus sp. WL-1 produciendo mananasa que es aislada del cultivo e identificada.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método para la producción masiva de mananasa útil como aditivo alimenticio de la nueva cepa Bacillus sp. WL-1 aislada del cultivo, identificada y cultivada.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar el uso de la mananasa producida por el método como un aditivo alimenticio.

Para conseguir los objetivos mencionados de la presente invención, se cultivan un número de cepas aisladas del cultivo en un medio de tabla de muestras que contiene resina de fruta de acacia para seleccionar colonias con un gran anillo digestivo de la resina de la fruta y examinar las características micológicas de las colonias seleccionadas. Por lo tanto, se mide la producción de mananasa por las colonias seleccionadas y la disponibilidad de la mananasa como un aditivo alimenticio al analizar la capacidad de los carbohidratos digeridos contenidos en la comida de semillas de soja usada como un pienso. En lo sucesivo se describirá la estructura de la presente invención.

Breve descripción de las figuras

Se pueden entender completamente más objetivos y ventajas de la invención de la siguiente descripción detallada en conjunción con las figuras que la acompañan en las que:

Fig. 1 es un gráfico que muestra la actividad de la mananasa producida por una cepa Bacillus sp. WL-1 dependiendo de la temperatura y de la acidez (pH); y

Fig. 2 es un gráfico que muestra el número de colonias y la actividad de la mananasa en un medio de cultivo dependiendo del tiempo de cultivo cuando la cepa Bacillus sp. WL-1 es cultivada en un medio LB que no contiene fuentes adicionales de carbono y en un medio LB que contiene un 1% de salvado de trigo y un 1% de galactosa.

Modo más adecuado de realizar la invención

La presente invención comprende los pasos de cultivar una muestra de cultivo en un medio agar LB que contiene una resina de fruta de acacia y seleccionar cepas con un anillo de digestión de resina de fruta formado alrededor de colonias para obtener microorganismos productores de mananasa, cuyas cepas son designadas como "cepa Bacillus sp. WL-1"; determinar la temperatura óptima de crecimiento de la cepa Bacillus sp. WL-1 y examinar las características morfológicas y fisiológicas de la cepa Bacillus sp. WL-1 de acuerdo al manual de Bergy de bacteriología determinativa; determinar la temperatura óptima activa y pH de la mananasa que es una enzima producida por la cepa Bacillus sp. WL-1; examinar el efecto de las fuentes individuales de carbono en el rendimiento de producción de mananasa cuando la cepa Bacillus sp. WL-1 es cultivada en medios que son diferentes en el contenido de fuentes de carbono, es decir, galactosa y salvado de trigo; midiendo periódicamente el número de colonias y la actividad de la mananasa mientras se cultiva la cepa Bacillus sp. WL-1 en un medio que contiene galactosa y salvado de trigo como fuentes de carbono y en un medio que no contiene fuentes de carbono, para determinar la relación entre el rendimiento de producción de mananasa y el número de colonias; y tratar una comida de semillas de soja con la mananasa producida por la cepa Bacillus sp. WL-1 y medir el incremento de una reducción de azúcar resultante de la digestión de manano en la comida de semillas de soja, de modo que se examine la disponibilidad de la mananasa producida por la cepa Bacillus sp. WL-1 como aditivo de piensos animales.

El medio LB agar usado en la presente invención contiene, por 1 L de medio, 10 g de triptona, 5 g de...

1. Una cepa Bacillus sp. WL1 (KCTC Adquisición Nº 0800BP) productora de mananasa que es aislada del cultivo.

2. Un método para producir mananasa, que comprende los pasos: inocular la cepa Bacillus sp. WL-1 de acuerdo a la reivindicación 1 en un medio de cultivo; y cultivar la cepa.

3. El método de acuerdo a la reivindicación 2, donde el medio de cultivo es un medio LB que contiene 10 g/L de triptona, 5 g/L de un extracto de levadura, 5 g/L de NaCL.

4. El método de acuerdo a las reivindicaciones 2 o 3, donde el medio de cultivo contiene de un 1,0% a un 3,0% de salvado de trigo y/o de un 0,5% a un 3,0% de galactosa.

5. Una mananasa que tiene habilidad digestiva originada de una cepa Bacillus sp. WL-1 (KCTC Adquisición Nº 0800BP), la mananasa siendo preparada por el método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 y teniendo una actividad enzimática de más del 99% en el rango de pH de 5.5 a 7.0 relativo a la máxima actividad enzimática a pH 5.5.

6. Un pienso para animales monogástricos conteniendo la mananasa de acuerdo a la reivindicación 5.