[發明專利]一種能高效糖化稻殼的菌株Y93及其應用方法

有效

• 申請號: 201310305882.8
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103333809A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 劉高強;曠思敏;王曉玲
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P19/14;C12R1/80
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及一種可糖化稻殼的菌株Y93及其糖化應用技術。

背景技術

稻殼是稻米生產加工過程中所獲得的數量最多的副產品，其按質量計算約占稻谷的20%左右。我國是世界上最大的稻谷生產國家，自2005年以來，稻谷產量已連續四年年產量達到1.8億噸以上，按稻殼占稻谷的20%算，可產生3600多萬噸稻殼，可見我國稻殼資源非常豐富。稻殼的主要是由纖維素半纖維素類、木質素類和硅類組成，其基本化學成分為：水份占7.5％～15％，粗纖維占35.5％～45％，木質素占21％～26％，多縮戊糖占16％～22％，灰分占13％～22％，粗蛋白占2.5％～3％，脂類物占0.7％～1.3％。

稻殼中硅含量很高，表面非常堅硬，不容易被微生物分解利用；其堆積密度小，腐爛緩慢，難以被土壤消化而難以被植物直接吸收利用；其營養物質含量少，營養價值低，且含有大量纖維素和木質素，難于被畜禽利用，不適于用作飼料；其α-纖維素含量少、纖維短，也不適合造紙。因此有些地方將其直接丟棄或者焚燒，這不僅造成了環境污染，也造成了生物資源的大大浪費。對稻殼進行開發利用不僅能降低污染、凈化環境，而且還能創造巨大的經濟效益、節約生物資源，造福于人類。

從目前對稻殼的研究利用來看，對稻殼碳氫元素、硅碳資源研究利用比較廣泛，而對其纖維素類物質的研究相對較少。利用生物技術方法提高農副產品的利用價值具有效率快、產出高、無環境污染、資源得到了合理利用的特點。稻殼中的纖維素、半纖維素及木質素總量可高達其總重的65-80%，如果能采用微生物技術將這些物質生物轉化為可溶性糖類物質，可進一步生產高價值產品，具有廣闊的應用前景。因此利用現代微生物技術充分利用稻殼中的纖維素和木質素，回收碳能量，進而制成各種高價值產品，是稻殼高效利用的熱點方向。生物糖化是通過生物的方法將高分子纖維等碳水化合物進行酶催化，轉化為可溶性糖的技術。

目前已有微生物糖化秸稈能力的檢測方法：中國專利，徐誠蛟等，申請號201010235131.X，它旨在解決秸稈微生物糖化能力檢測中不能真實、實時反應糖化能力的檢測方法缺陷問題。

也有利用稻殼制造二氧化硅的技術：中國專利，楊先和，申請號92100466.4，提出了一種從稻殼內提取高純度二氧化硅的方法；中國專利，王濤等，申請號03127920.1，提出了一種以稻殼灰為原料制備二氧化硅氣凝膠的方法；中國專利，王子忱等，申請號03133335.4，提出了一種從稻殼制備高純納米二氧化硅的方法。

也有制造碳化稻殼的相關技術：中國專利，戴昌福，申請號92102417.7，提出了一種碳化稻殼生產工藝方法及其裝置，等。

但沒有利用微生物進行生物糖化稻殼的相關技術報道。

我們通過大量的菌株篩選，最終從長滿霉菌的樹葉中分離篩選得到可高效糖化稻殼的菌株Y93，具有較高的纖維素CMC酶活和濾紙全酶活，該菌株培養簡單，繁殖快，糖化技術簡單，易于工業化生產，具有良好的開發應用前景。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有稻殼糖化研究和技術的不足，提供一種能高效糖化稻殼的微生物菌株及其糖化應用技術。

一種能高效糖化稻殼的菌株Y93，所述的糖化稻殼的菌株Y93為草酸青霉（Penicillium?oxalicum）菌種，保藏號為CGMCC?No.7568。

所述的菌株Y93的應用方法，包括以下步驟：

1）將菌株Y93的種子液，接種到含有稻殼發酵培養基的發酵罐中，然后在溫度為26-29℃，轉速為150-170r/min的條件下攪拌培養10-14天；

2）將培養液抽濾，即得菌株Y93的糖化液；

3）取菌株Y93糖化液，加入稻殼粉，調節pH為3.5-5.0，然后在轉速為150-170r/min、溫度為40-60℃的發酵罐中攪拌催化20-26h；

4）將催化液抽濾，即得可溶性糖的糖化液。

菌株Y93的種子液培養過程為：將菌株Y93接種到含有種子培養基的搖瓶中，在溫度為26-29℃，轉速為160r/min搖瓶培養2-3天，獲得種子液濃度為9-12g菌體/L；種子培養基組成為：蔗糖40g/L，KNO₃2.5g/L，KH₂PO₄0.5g/L，MgSO₄·7H₂O0.3g/L，FeSO₄0.1g/L，加水至1L，pH自然。