[發明專利]一種提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法

無效

• 申請號: 201110388282.3
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102392006A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 陳樹林;賈文娣;錢世鈞;武改紅;馬立娟;馬延和
• 申請（專利權）人: 天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12R1/885
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及微生物領域，尤其涉及一種提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法。

背景技術

纖維素類物質是地球上最豐富的多糖物質，也是自然界中最具潛力的一種可再生資源，利用纖維素酶將其水解成葡萄糖，進一步發酵生產乙醇、有機酸、單細胞蛋白等，對于解決當前人類面臨的能源短缺、環境污染等問題，以及促進可持續發展等具有重要意義。

纖維素酶是一種復合酶，主要成分有內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶組成，三種組分協同作用可將纖維素大分子降解為葡萄糖。微生物特別是真菌具有產生這種復合酶的能力，其中產酶活力較強的有木霉、曲霉、根霉和青霉等，尤以木霉屬菌種居多。簡便、高效的纖維素酶生產過程控制工藝就是目前要實現纖維素酶工業化生產必備的前提條件。

發明內容

本發明設計開發了一種提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法。在本發明中，根據微生物的代謝規律，合理設計了發酵培養基的碳源濃度，并且根據發酵過程中pH值的變化規律，對菌種發酵過程中的pH值進行分段調節，達到提高木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的目的。

本發明提供的技術方案為：

一種提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法，包括有以下步驟：

步驟一、制備木霉菌種種子液；

步驟二、預生產階段：將所述木霉菌種種子液接種于預生產發酵培養基中，調節初始pH值在3.0～7.0，開始進行發酵，測定在發酵過程中，預生產發酵培養基的pH值開始持續增長的拐點，確定拐點時間T；

步驟三、生產階段：將所述木霉菌種種子液接種于與所述預生產發酵培養基組分及組分含量完全相同的生產發酵培養基中，調節初始pH值也相同，開始進行發酵，發酵過程中，對所述生產發酵培養基的pH值進行分段調節，調節方法如下：(1)發酵開始至所述拐點時間T為第一時段，對所述生產發酵培養基的pH值不加控制，(2)從所述拐點時間T至發酵結束為第二時段，控制所述生產發酵培養基的pH值在4.0～5.3。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，其中，按質量百分比計，所述預生產發酵培養基還包括：微晶纖維素3％～7％，有機氮源2～4％，無機氮源0.3～0.6％，無機鹽0.6～1.3％，甘油0.15～0.4％，以及溶劑水。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，所述步驟二中，調節所述預生產發酵培養基的初始pH值在4.5～5.5。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，所述步驟三中，發酵過程中，從時間拐點T至發酵結束的第二時段，控制所述生產發酵培養基的pH值在4.7～5.1。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，所述步驟三中，在所述發酵過程中，發酵20h至80h，控制所述生產發酵培養基的中的溶解氧的體積百分比在30％～40％，發酵80h至發酵結束，控制所述生產發酵培養基的溶解氧的體積百分比在20％～30％。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，步驟二中，微晶纖維素占所述預生產發酵培養基的總質量的5％。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，所述步驟二和步驟三中，發酵過程中的溫度控制在25～30℃。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，所述步驟二中，所述預生產發酵培養基的體積為0.1L；所述步驟三中，所述生產發酵培養基的體積為3L。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，所述步驟二和步驟三中，發酵過程是在250～350r/min恒溫搖床上震蕩培養。

優選的是，所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法中，所述步驟一中，制備木霉菌種種子液的方法是，將木霉菌種孢子懸浮液接入活化培養基中，在28～30℃，170～200r/min恒溫搖床上震蕩培養24～36h得到菌種種子液，其中，所述活化培養基包括微晶纖維素1～4％，玉米漿1～2％，以及溶劑水，調節初始pH值4.0～5.0。

本發明所述的提高利用木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的生產方法，根據微生物的代謝規律，合理設計了發酵培養基的碳源濃度，并且根據發酵過程中pH值的變化規律，對菌種發酵過程中的pH值進行分段調節，達到提高木霉菌生產酸性纖維素酶的產量的目的。

附圖說明