[發明專利]一種黑曲霉菌株及其應用

有效

• 申請號: 201210259744.6
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102796670A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 陳啟和;徐騰洋;董亞晨;方若思;何國慶
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12N9/18;C12R1/685
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于發酵工程與生物技術領域，尤其涉及一種高產阿魏酸酯酶的黑曲霉菌株及其應用。

背景技術

阿魏酸酯酶，包括肉桂酸酯酶和肉桂酸水解酶，是羧酸酯酶的一個亞類，指能水解阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯鍵，將阿魏酸游離出來的酶，有利于植物細胞壁的降解和多糖的釋放。MackenzieC?R等于1987年在培養橄欖色鏈霉菌(Streptomyces?olivochromogenes)時第一次觀測到阿魏酸酯酶可以使麥麩釋放阿魏酸。從那以后，人們認識到阿魏酸酯酶是半纖維素水解酶。研究表明真菌和細菌都能分泌阿魏酸酯酶，但到現在為止，大多數的阿魏酸酯酶都是從真菌而不是細菌中分離的。包含大量酯化阿魏酸的復合碳源如去淀粉麥麩、玉米皮、啤酒糟和甜菜渣等最適合用來產生阿魏酸酯酶。在哺乳類動物的細胞中也檢測到阿魏酸酯酶的活性，但這些酶還沒有被分離純化，蛋白序列需要與微生物酶進一步的比較。用阿魏酸酯酶處理植物性原料在食品、飼料和造紙等工業中有著光明的前景。

植物細胞壁是一個由多糖網絡組成的三維結構圖，這些多糖包括纖維素，半纖維素，木質素等，它們之間通過羥基肉桂酸類酯鍵相連，所以在植物細胞壁中存在大量的酚酸化合物。在食品工業通過阿魏酸酯酶降解植物細胞壁，可以得到大量酚酸化合物。酚酸化合物由于具有強大的抗氧化功能，已愈發的受到人們的關注，尤其是阿魏酸，它不僅可以作為抗氧化劑，還具有一些生理作用，如抗血栓，抗癌等，同時它還可以作為合成香蘭素的前體。

在飼料工業中阿魏酸酯酶可以打破半纖維素和木質素之間相互的交聯，從而使細胞壁的機構變得疏松，可以作為添加劑加快動物對食物的降解速度，同時還能加深動物對飼料的利用程度，減少營養物質的流失。在造紙工業可以部分地去除木質素，減少化學漂白劑的使用量，增加了紙漿的白度，使紙的質量進一步提高。

目前國內也有利用微生物發酵產阿魏酸酯酶的報道，CN102286442A公開了利用煙曲霉發酵生產阿魏酸酯酶，并取得了一定效果，但總體來說現有工藝產酶水平較低，發酵原料需要經過特殊的前處理，對產酶微生物的發酵特性、營養特性和發酵技術并未進行系統的研究，這也就限制了阿魏酸酯酶在實際工業中的應用。因此探索酶活高、安全的阿魏酸酯酶產生菌顯得很有必要，具有極大的研究和開發價值。

發明內容

本發明提供了一種黑曲霉菌株，解決現有工藝產酶水平低，發酵原料需經特殊前處理的問題。

一種黑曲霉菌株，命名為黑曲霉(Aspergillus?niger)ZJUQH2012147，該菌株已于2012年05月23日保藏在位于北京市朝陽區北辰西路1號院3號的中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱為CGMCC)，保藏編號為CGMCC?No.6152。

該菌株屬半知菌亞門，絲孢綱，絲孢目，曲霉屬，在麥芽汁瓊脂培養基(MEA)上生長較快，25℃黑暗條件下培養7天，菌落直徑58-61mm，質地絨狀；分生孢子頭黑褐色，初期球形，后期開裂，菌落背面無任何色素；菌株具有足細胞，分生孢子梗高大，寬7.5-12.8μm，壁光滑，頂囊球形，大部分表面可育，產孢結構雙層，分生孢子近球形，淺到褐色，具小刺，3.0-5.5μm。未見有性孢子。

本發明還提供了所述黑曲霉ZJUQH2012147在生產阿魏酸酯酶中的應用。

具體可以包括以下步驟：

(1)將黑曲霉ZJUQH2012147接入種子培養基進行增殖培養，獲得種子液；

(2)將種子液接入發酵培養基進行發酵培養。

培養條件影響菌株的繁殖能力以及產酶能力，所述增殖培養條件選擇為：溫度25～30℃，時間100～200小時；更優選為，溫度28℃，時間144小時。

所述發酵培養條件可以為：溫度25～30℃，時間100～200小時；更優選為，溫度28℃，時間120小時。

發酵完成后，阿魏酸酯酶存在發酵液中，通過常規酶分離方法即可實現分離純化。

所述發酵培養可以是搖床培養，也可以是利用發酵罐工業化大規模培養，當采用搖床培養時，搖床轉速優選為100～200r/min。

以1L體積計，所述發酵培養基包括：碳源20～40g，無機鹽5～10g，氮源5～20g，所述碳源為豆粕、麥麩、玉米棒和玉米桿中的至少一種，優選為豆粕、麥麩或它們的混合物。該些復合碳源含有大量酯化阿魏酸，適于生產阿魏酸酯酶。