[發明專利]一種黑曲霉菌株及其應用

有效

• 申請號: 201310259902.2
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103305428A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 徐維烈;葛向陽;楊濤;趙述淼;楊亭;陳仕偉;傅家煒
• 申請（專利權）人: 武漢合緣綠色生物工程有限公司
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C05F11/08;C05F11/02;C12R1/685
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及一種黑曲霉菌株，還涉及一種黑曲霉菌株在制備秸稈腐熟劑中的應用，本發明所述的黑曲霉具備高產木聚糖酶的能力，可用于制備秸稈的腐熟劑。

背景技術

半纖維素是植物組織中與纖維素相伴生的一種低分子量（其平均聚合度50～200）的無定型結構物質，是由兩種或兩種以上的單糖組成的不均一聚糖，大多數帶有側鏈；絕大部分位于纖維素細胞的胞間層和細胞壁上，也可認為是纖維素細胞間的填料和黏結物質。不同于纖維素只有葡萄糖一種殘基，半纖維素可以由葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖等殘基縮聚而成。在由這些殘基組成的聚糖中，木聚糖是最常見的半纖維素，通過木糖殘基以β-1，4-糖苷鍵連接而來，細胞壁中木聚糖的含量因細胞類型的不同而不同，最高可占細胞干重35%，是自然界中除纖維素以外數量最大的多糖，廣泛存在于闊葉材以及農作物秸稈等禾本科植物中，其在飼料行業、肥料行業、造紙業、釀造業等諸多領域都有應用。鑒于該類物質資源豐富，成本低廉，所得到的產品附加值高，有必要選育出木聚糖酶高產菌株以加強對木聚糖資源的開發利用，對解決當前的環境問題、能源問題、糧食問題有重要意義。

為獲得木聚糖酶高產菌株主要從三個方向開展工作。第一是通過特殊培養基或從特殊環境中篩選木聚糖酶酶活高產菌株；第二是通過物理化學誘變等對菌株進行誘變選育，目前常用的誘變劑或誘變方式有亞硝基胍、氯化鋰、硫酸二乙酯、紫外線誘變誘變、微波誘變、離子束誘變、60鈷誘變等；第三則是通過基因工程技術來獲得木聚糖酶高產工程菌。其中，離子束誘變、60鈷誘變以其安全無害、效果突出而被廣泛采用。

發明內容

本發明的目的是提供了一種黑曲霉菌株，該菌株具備高產木聚糖酶的特點，可用于分解木聚糖，該菌株已于2013年4月26日送至中國典型培養物保藏中心進行保藏，分類命名：黑曲霉（Aspergillus?niger）HY-001，保藏編號：CCTCC?NO:M2013162，地址：中國武漢武漢大學。

本發明還有一個目的是提供了一種黑曲霉菌株在制備秸稈腐熟劑中的應用，在縮短秸稈腐熟時間，提高腐熟效果上有顯著作用。

為了達到上述目的，本發明采取以下技術措施：

一種黑曲霉HY-001，其篩選過程如下：

1）利用初篩培養基分離廢棄秸稈中的黑曲霉，經形態學鑒定，確認為黑曲霉。

2）對該黑曲霉依次進行2×10¹⁶cm^-2劑量離子束誘變和395Gy劑量⁶⁰鈷誘變，經初篩培養基初篩、產酶培養基復篩、遺傳穩定實驗后，得到了一種高產木聚糖酶的黑曲霉菌株，該菌株已于2013年4月26日送至中國典型培養物保藏中心進行保藏，分類命名：黑曲霉HY-001Aspergillus?niger?HY-001，保藏編號：CCTCC?NO:M2013162，地址：中國武漢武漢大學。

黑曲霉HY-001形態特征：1）在察氏培養基上生長快，經24小時，即有菌落出現，72小時后，孢子豐富；菌落黑色，呈絲絨狀，中心略凸起，菌落反面略帶黃色。2）顯微鏡下菌叢呈黑褐色，菌絲發達，分生孢子頭狀如“菊花”，具有兩層孢子小梗，分生孢子為球形，呈黑、黑褐色。

該菌株能很好利用纖維素、淀粉或糖類為碳源，利用豆粕、硫酸銨等為氮源快速生長，最適生長溫度為28～32℃，最適pH為5.0～6.5，在高產木聚糖酶的同時，能產生較高的果膠酶、酸性蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶等，具有一定的產酸能力。

黑曲霉HY-001具有很高的產木聚糖酶的能力，在產酶培養基中28℃培養72小時，其木聚糖酶活可達25000U/g。

黑曲霉HY-001具有很好的生長特性，在28℃產酶培養基中培養120小時，孢子數大于15×10⁸CFU/g。

黑曲霉HY-001在產酶培養基中所產木聚糖酶，最適作用溫度為50℃,最適作用pH為5.4，在4℃-40℃時酶熱穩定性較好，pH5.4-pH10之間酶穩定性較好，Mg²⁺、Ca²⁺、吐溫80、Cu²⁺對該酶有促進作用，Co²⁺、Mn²⁺有較大抑制作用。