[發(fā)明專利]一種以玉米芯為主要原料發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210211314.7
• 申請(qǐng)日: 2012-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN103509770B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張峰;李洪兵;張明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南鴻鷹祥生物工程股份有限公司
• 主分類號(hào): C12N9/42
• 分類號(hào): C12N9/42;C12R1/885
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明采用的發(fā)酵菌株是2012年6月5日保存于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心的保藏編號(hào)為：CCTCC M 2012204的(Trichoderma reesei)QZ-5產(chǎn)纖維素酶的木酶屬里氏木酶菌株，該發(fā)明的特點(diǎn)是以農(nóng)產(chǎn)品廢棄物一玉米芯為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)制備纖維素酶，用濾紙酶活力FPA法測(cè)酶活，最高酶活可達(dá)8IU/ml以上，成本低廉且可變廢為寶，簡(jiǎn)便易行。所產(chǎn)纖維素酶可廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、飼料、食品等領(lǐng)域，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

纖維素是自然界中分布最廣、含量最多、最為廉價(jià)的天然可再生資源，占植物界碳含量的50％以上，纖維素酶是具有纖維素降解能力的一類酶的總稱，它們協(xié)同作用分解纖維素，將纖維素的結(jié)晶型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成松散型結(jié)構(gòu)，并有部分被水解為葡萄糖和一些小分子的物質(zhì)，既能為微生物的生長(zhǎng)提供能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又能在紡織、造紙、飼料、食品、能源等領(lǐng)域提供較大的應(yīng)用前景和價(jià)值而受到引起全球科研工作者的關(guān)注。

然，至今制備纖維素酶的研究表明，現(xiàn)有纖維素酶的生產(chǎn)原料成本偏高，而農(nóng)村玉米芯來源廣泛，這促使我們?nèi)ヌ剿餮芯孔儚U為寶、低成本制備纖維素酶的方法，本發(fā)明就是在這樣的指導(dǎo)思想下，經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)獲得成功的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明用2012年6月5日保存于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心的保藏編號(hào)為：CCTCC M 2012204的(Trichoderma reesei)QZ-5產(chǎn)纖維素酶的里氏木酶菌株為生產(chǎn)出發(fā)菌株，研究出以農(nóng)產(chǎn)品廢棄物——玉米芯為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)制備纖維素酶方法，價(jià)格低廉且可變廢為寶，簡(jiǎn)便易行。所產(chǎn)纖維素酶可廣泛應(yīng)用于紡織造紙、能源再生、飼料、食品等領(lǐng)域，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)方案：用2012年6月5日保存于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心的保藏編號(hào)為：CCTCC M 2012204的(Trichoderma reesei)QZ-5產(chǎn)纖維素酶的里氏木酶菌株為生產(chǎn)出發(fā)菌株，經(jīng)種子培養(yǎng)和是以農(nóng)產(chǎn)品廢棄物一玉米芯為主要原料發(fā)酵生產(chǎn)制備纖維素酶，工藝為：

1、種子培養(yǎng)基：

葡萄糖15g/L，酵母浸膏6g/L，(NH4)₂SO₄2.2g/L，KH₂PO₄4g/L，MgSO₄7H₂O0.6g/L，CaCl₂0.6g/L，每個(gè)250ml三角瓶中裝50ml，用磷酸鹽調(diào)PH＝5.0，8層紗布封口，115℃滅菌30分鐘，冷卻。

2、接種工藝：

在無菌超凈臺(tái)上，取斜面菌種一支，加入0.9％的生理鹽水10ml，用竹簽刮下培養(yǎng)基上的孢子，即為菌種孢子液。取1ml菌種孢子液放入含50m1種子培養(yǎng)基的250ml的三角中，置于搖床。培養(yǎng)條件：轉(zhuǎn)速200rpm，溫度28℃，恒溫培養(yǎng)50小時(shí)，即為發(fā)酵產(chǎn)酶的種子液。

3、產(chǎn)酶培養(yǎng)基：

玉米芯20g/L，玉米漿12g/L，(NH4)₂SO₄1.2g/L，KH₂PO₄2g/L，MgSO₄7H₂O0.2g/L，CaCl₂0.2g/L，用磷酸鹽調(diào)PH＝5.0，并按每升發(fā)酵產(chǎn)酶培養(yǎng)基加0.4ml消泡劑的比例加消泡劑裝入發(fā)酵罐，121℃滅菌30分。

玉米芯需先粉碎成粉末。

4、產(chǎn)酶工藝：

將培養(yǎng)好的種子按10％的接種量，接種到裝有5升產(chǎn)酶培養(yǎng)基的7升發(fā)酵罐中，控制溫度28℃，攪拌轉(zhuǎn)速200rpm，通氣量1.3L/min/L。發(fā)酵培養(yǎng)6天。

5、酶液提取：

取出的發(fā)酵液用日立CR22G冷凍離心機(jī)R12A角轉(zhuǎn)4℃，8000rpm離心10min，收集上清液即為酶液。工業(yè)生產(chǎn)中，可采用板框壓濾獲取酶液。

6、酶活的測(cè)定方法：

采用國(guó)際理論應(yīng)用化學(xué)協(xié)會(huì)(IUPAC)推薦的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定酶活，即濾紙酶活力FPA測(cè)定。其定義為：在50℃，pH4.8的條件下，一個(gè)FPA國(guó)際單位等于酶水解反應(yīng)中每分鐘由濾紙生成1.0Uumol葡萄糖的酶量，以國(guó)際單位IU表示，濾紙酶活單位可以用體積表示IU/ml，其方法與步驟為：

(1)將1×6cm的濾紙條WhatmanNo.1濾紙條卷成圓筒，橫放在10mL比色皿試管底部，(不要垂直放下，不要使濾紙貼在試管壁上)。