[發(fā)明專利]一種飼用木聚糖酶及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810061658.8
• 申請日: 2008-05-21
• 公開（公告）號: CN101285044A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許堯興;李艷麗;許少春;柳永;黃煒
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院;富陽市新發(fā)生物技術(shù)有限公司
• 主分類號: C12N1/15
• 分類號: C12N1/15;C12N9/42;A23K1/165;C12R1/685
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 沈伾伾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種由黑曲霉(Aspergillusniger)新菌株生產(chǎn)的飼用木聚糖酶及其制備方法。

背景技術(shù)

小麥、黑麥、稻谷、麩皮等飼料中含有較多的木聚糖，這些木聚糖能結(jié)合大量的水，導(dǎo)致采食動物的消化道中食糜體積增大、黏度增加，阻礙對營養(yǎng)物質(zhì)尤其是脂肪和蛋白質(zhì)的消化吸收，最終導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率下降。此外，食糜在小腸中的滯留會引起微生物的異常繁殖，使動物生長受阻，表觀代謝能(AME)受到抑制。飼料中添加木聚糖酶后，可顯著降低阿拉伯木聚糖分子大小，從而消除或降低消化道中的食糜黏度，提高動物內(nèi)源性消化酶的活性，促進(jìn)對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。此外，木聚糖的酶解產(chǎn)物低聚木糖還具有調(diào)節(jié)動物腸道微生態(tài)環(huán)境、降低動物結(jié)腸炎的發(fā)生率和減少抗生素等獸藥用量的功效，促進(jìn)動物生產(chǎn)性能的進(jìn)一步提高。因此，木聚糖酶的發(fā)酵生產(chǎn)已成為飼料行業(yè)的研究熱點(diǎn)之一。

目前飼料用的酶制劑大多采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)，這是因?yàn)楣虘B(tài)發(fā)酵具有發(fā)酵原料價廉易得、所需設(shè)備簡單、生產(chǎn)能耗低等優(yōu)點(diǎn)，而且發(fā)酵產(chǎn)物無需提取等處理就可直接作為飼料添加劑使用。但木聚糖酶的發(fā)酵生產(chǎn)能力在不同菌株間有很大的差異。以固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)木聚糖酶活力做比較，在國外文獻(xiàn)報道中，Haltrich等(1996)報道的Schizophyllum?commune利用未漂白的紙漿作為發(fā)酵基質(zhì)，在30℃發(fā)酵16d最高酶活力為22700IU/g；Kalogeris等人(1998)報道的Thermoascus?aurantiacus?IMI?216529利用稻草作為發(fā)酵基質(zhì)，在50℃發(fā)酵5d最高產(chǎn)酶活力為6193IU/g；Sonia等人(2005)報道的Thermomyces?lanuginosus(D2W3)利用高粱稈作為發(fā)酵基質(zhì)，在50℃發(fā)酵6d最高產(chǎn)酶活力為48000IU/g；Yang等人(2006)報道的Paecilomyces?themophila?J18利用稻草作為發(fā)酵基質(zhì)，在50℃發(fā)酵8d最高產(chǎn)酶活力為18580IU/g。國內(nèi)關(guān)于木聚糖酶的生產(chǎn)中以Aspergillus?niger居多，高潔等人(2006)報道的Aspergillus?niger?ASP-12在以麩皮為主要原料的基質(zhì)上，28℃～32℃發(fā)酵32h后，酶活力達(dá)到2000IU/g；曾瑩等人(2007)利用誘變獲得的Aspergillus?niger?5Hu-4在以啤酒糟為主要原料的基質(zhì)上，30℃培養(yǎng)3d，酶活力達(dá)6926IU/g；吳小剛等人(2007)利用誘變獲得的Aspergillus?niger在以啤酒糟作為發(fā)酵基質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)30℃發(fā)酵60～65h后，酶活力達(dá)6044.8IU/g；鄔敏辰等人(2007)報道了Aspergillus?usamii利用麩皮、豆餅粉等農(nóng)作物廢棄物為發(fā)酵基質(zhì)，在28℃～32℃發(fā)酵64～72h后，木聚糖酶活力達(dá)到7783～9616IU/g，為目前國內(nèi)報道的最高水平。

綜上所述，雖然利用不同菌株進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)木聚糖酶得到了廣泛的研究，但存在的問題是，或者發(fā)酵最終產(chǎn)物木聚糖酶活力較高但發(fā)酵時間很長，或者發(fā)酵時間雖然縮短但最終發(fā)酵產(chǎn)物木聚糖酶活力較低，這些問題都阻礙了木聚糖酶在飼料工業(yè)中的生產(chǎn)與在養(yǎng)殖業(yè)中的規(guī)模使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的，或發(fā)酵最終產(chǎn)物木聚糖酶活力較高但發(fā)酵時間很長，或發(fā)酵時間雖縮短但最終發(fā)酵產(chǎn)物木聚糖酶活力較低的問題，提供一種所用原料豐富、價格低廉、發(fā)酵時間短而所產(chǎn)木聚糖酶活力高的制備方法。

一種高產(chǎn)木聚糖酶的黑曲霉菌株(Aspergillus?niger)XY-1的誘變、選育及其特性：

(1)出發(fā)菌株XY的選育：

發(fā)明人從實(shí)驗(yàn)室保藏的曲霉菌種中，在選擇性培養(yǎng)基上經(jīng)初篩、復(fù)篩，獲得一株產(chǎn)木聚糖酶活性最高的菌株XY，并以該菌株作為進(jìn)一步誘變選育的出發(fā)菌株；

(2)誘變菌株XY-1的選育：