[發(fā)明專利]一種米曲霉菌株及其液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)真菌α-淀粉酶的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210524063.8
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103103135A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜黎黎;張淼;李平順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)科納提克生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/14
• 分類號(hào): C12N1/14;C12N9/30;C12R1/69
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 馮瓊;李玉秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種米曲霉菌株及其液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)真菌α-淀粉酶的方法。

背景技術(shù)

α-淀粉酶是一種重要的酶制劑，它作用于淀粉內(nèi)部切開(kāi)α-1，4糖苷鍵，而生成糊精和還原糖，產(chǎn)物的末端殘基碳原子構(gòu)型為α構(gòu)型，故稱α-淀粉酶。面粉中的α-淀粉酶對(duì)發(fā)酵面制品的質(zhì)量有明顯的影響。正常季節(jié)收獲的小麥加工的面粉中α-淀粉酶的含量普遍不足，為改善和提高面粉類食品的質(zhì)量可在面粉加工過(guò)程中添加α-淀粉酶。

常見(jiàn)的α-淀粉酶有三種：細(xì)菌α-淀粉酶、真菌α-淀粉酶和麥芽α-淀粉酶。細(xì)菌α-淀粉酶是由細(xì)菌如枯草桿菌、地衣芽孢桿菌等產(chǎn)生的，細(xì)菌α-淀粉酶的熱穩(wěn)定性較強(qiáng)，在面食品的加工過(guò)程中容易造成淀粉過(guò)度水解，使面團(tuán)心發(fā)粘；麥芽α-淀粉酶活性低，添加量大，且粘性較大，在實(shí)際應(yīng)用中較難混合均勻；真菌α-淀粉酶是由真菌如黑曲霉、米曲霉或根霉等產(chǎn)生的，真菌α-淀粉酶的熱穩(wěn)定性較差，65℃以下就已失活，不會(huì)造成面團(tuán)心發(fā)粘的質(zhì)量問(wèn)題。

真菌α-淀粉酶最早于1896年由日本的高峰讓吉從米曲霉中提取，并作為消化劑使用。50年代以來(lái)，真菌α-淀粉酶的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，開(kāi)始應(yīng)用于淀粉制糖、釀造、面包、果蔬飲料、醫(yī)藥和飼料等領(lǐng)域。用于淀粉制糖可以生產(chǎn)出以麥芽三糖為主的新型糖漿；與葡萄糖苷轉(zhuǎn)移酶合用，可以制備異麥芽低聚糖；在傳統(tǒng)的飴糖、黃酒生產(chǎn)中使用此酶，可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，提高原料利用率，節(jié)省糧食，降低生產(chǎn)成本；用于面包制作可以縮短發(fā)酵周期，制成的面包氣孔分布均勻，體積大，保鮮期長(zhǎng)，還可替代以往常用的面包添加劑溴酸鉀；用于醫(yī)藥可作為消化劑，代替動(dòng)物中提取的酶；用于果蔬飲料可以消除渾濁，提高收率；用于飼料可以提高飼料利用率。因此，真菌α-淀粉酶的應(yīng)用具有廣闊的市場(chǎng)前景。

目前，國(guó)內(nèi)真菌α-淀粉酶的生產(chǎn)瓶頸是高產(chǎn)菌株的獲得和昂貴的工業(yè)化生產(chǎn)成本。因此，研制開(kāi)發(fā)出一種較高產(chǎn)率生產(chǎn)真菌α-淀粉酶的方法，降低產(chǎn)業(yè)成本，盡快實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，對(duì)于滿足市場(chǎng)需求具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種可高產(chǎn)真菌α-淀粉酶的米曲霉菌株MFA-AO-3，其保藏編號(hào)為CGMCC?No.6834，以及以此米曲霉菌株為菌種的液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)真菌α-淀粉酶的方法。

具體地，本發(fā)明提供了一種米曲霉菌株MFA-AO-3，其拉丁文學(xué)名為Aspergillus?oryzae，保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心（簡(jiǎn)稱為CGMCC），保藏日期為2012年11月16日，保藏編號(hào)為CGMCCNo.6834。

發(fā)明人以保藏編號(hào)為CGMCC1.1923的米曲霉菌株為原始菌株，在紫外輻射30s的誘變劑量下，經(jīng)初步篩選、發(fā)酵試驗(yàn)篩選，挑選出可高產(chǎn)真菌α-淀粉酶的誘變菌株，即得本發(fā)明米曲霉菌株MFA-AO-3。

本發(fā)明米曲霉菌株菌落生長(zhǎng)快，菌絲質(zhì)地疏松，初白色、黃色，后形成孢子變?yōu)槟G色。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)真菌α-淀粉酶的方法，包括如下步驟：

（1）預(yù)處理：將權(quán)利要求1所述米曲霉菌株接入種子培養(yǎng)基中，常規(guī)培養(yǎng)24-72小時(shí)后，將菌液分散均勻；

（2）生產(chǎn)發(fā)酵：將步驟（1）所得米曲霉菌液按0.5-5%（v/v）接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基，于通風(fēng)量以每分鐘料液體積：空氣體積計(jì)為1:（1.5～2），溶氧量為20～25%的條件下，以500-1000rpm的攪拌速率進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為150-230小時(shí)。

上述方法中，步驟（1）所述常規(guī)培養(yǎng)為：在29-32℃，轉(zhuǎn)速為100-500rpm的搖床震蕩培養(yǎng)至菌液粘稠；所述“將菌液分散均勻”，是將培養(yǎng)過(guò)程中所形成的菌絲球機(jī)械打散，以形成更細(xì)小菌絲，使其在下一級(jí)培養(yǎng)基中分布更均勻，有助于菌體生長(zhǎng)。

作為優(yōu)選，以重量體積百分比（g/ml）計(jì)，所述發(fā)酵培養(yǎng)基的組成為：1～6%馬鈴薯淀粉、0.1～2%酵母粉、0.1～0.5%磷酸氫二鉀、0.1～0.5%七水合硫酸鎂，0.01～0.05%消泡劑，余量為水，pH為5.5-6.5；該發(fā)酵培養(yǎng)基配方因營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高使得發(fā)酵效果較好，但其成本也高，在實(shí)際應(yīng)用中可用于小規(guī)模的菌種發(fā)酵，如300升發(fā)酵罐以下規(guī)模的生產(chǎn)發(fā)酵。