[發明專利]一種利用光照誘導提高纖維素酶產量的方法

有效

• 申請號: 201310383341.7
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104419692B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 呂雪峰;王敏;李建軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12N13/00;C12R1/885
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

本發明涉及微生物領域，尤其涉及一種利用光照誘導提高纖維素酶產量的方法。以持續、光?暗交替或間隔短中的一種或幾種組合光照方式對木霉進行0.1—100μmol·m^?2·s^?1的光強進行光照誘導使其發酵，進而得到纖維素酶。本發明提供的利用光照誘導提高木霉菌產纖維素酶產量的方法，可操作性強，成本低廉，便于規模化生產應用。

技術領域

本發明涉及微生物領域，尤其涉及一種利用光照誘導提高纖維素酶產量的方法。

背景技術

纖維素（cellulose）是由光合作用生成的最豐富的植物材料，也是自然界中最具潛力的一種可再生資源，利用纖維素酶將纖維素水解成葡萄糖，進一步發酵生產生物燃料或者生物基材料化學品等，對于解決當前人類面臨的能源短缺、環境污染等問題，以及促進可持續發展等具有重要意義。

纖維素酶（cellulases）是水解纖維素生成葡萄糖、纖維二糖、纖維寡糖的酶。纖維素酶是一種復合酶，主要由三種成分組成，即內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶，三種成分協同作用降解纖維素大分子。微生物特別是真菌具有產生這種復合酶的能力，其中產酶活力較強的有木霉、曲霉、根霉和青霉等，尤以木霉屬菌種居多。隨著能源需求的不斷增加和環境問題的日益嚴重，纖維素原料作為一種儲量豐富、價格低廉的可再生資源，在生物燃料及相關高附加值產品領域的應用已成為一個研發熱點。纖維素酶水解是纖維素生物煉制的主要瓶頸之一。纖維素酶水解目前面臨的主要問題是纖維素酶的用量大、成本較高。我國對于纖維素酶有著很高的市場需求，但迄今為止仍未解決規模生產纖維素酶的難題(Y Qu,M Zhu,K Liu,X Bao,J Lin,Studies on cellulosic ethanol productionfor sustainable supply of liquid fuel in China,Biotechnol.J.,2006,1,1235–1240)。諾維信、杰能科等國外公司產品的壟斷造成市場價格居高不下。因此提高纖維素酶的產量，降低纖維素酶的生產成本是高效利用纖維素可再生資源亟待解決的問題。簡便、高效的纖維素酶生產過程是目前要實現纖維素酶工業化生產必備的前提條件。

發明內容

本發明目的在于提供一種利用光照誘導提高纖維素酶產量的方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種利用光照誘導提高纖維素酶產量的方法，以持續、光-暗交替或間隔短中的一種或幾種組合光照方式對木霉進行0.1—100μmol·m^-2·s^-1的光強進行光照誘導使其發酵，進而得到纖維素酶。

進一步的說，采用可見自然光、燈光或單色藍光的一種或幾種方式以持續、光-暗交替或間隔短中的一種或幾種組合光照方式對木霉進行光照誘導。

光-暗交替指相同時間的光照-黑暗交替，例如6小時光照—6小時黑暗—6小時光照—6小時黑暗或者12小時光照—12小時黑暗—12小時光照—12小時黑暗間隔的交替；短時光照指在黑暗的條件下給予短時間的光照，例如12小時黑暗—1小時光照—12小時黑暗—1小時光照或者12小時黑暗—30分鐘光照—12小時黑暗—30分鐘光照的交替。

具體的說，

將里氏木霉菌孢子液接種于pH值在3.5—5.5（優選4.5）的液體種子培養基中，并給予0.1μmol·m^-2·s^-1—100μmol·m^-2·s^-1的光照對孢子液進行光照誘導培養；

上述誘導培養后種子液接種于pH值在3.5—5.5（優選4.5）發酵產酶培養基中，并給與0.1μmol·m^-2·s^-1—100μmol·m^-2·s^-1的光照對種子液進行光照誘導發酵培養，進而得到纖維素酶。