[發(fā)明專利]用金針菇廢料生產(chǎn)γ?聚谷氨酸的方法

在審

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• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN107937449A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳順志;王林;王信超
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江市天益生物科技有限公司
• 主分類號: C12P13/00
• 分類號: C12P13/00;C12R1/125
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)和真菌固體培養(yǎng)料再利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是金針菇固體廢料處理和加工的技術(shù)領(lǐng)域，以及農(nóng)用無毒性、保濕型、新型的綠色生物材料--聚谷氨酸的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

金針菇廢料(菌渣)經(jīng)過生物工程菌處理以后，可以減少廢料對環(huán)境的污染。由于金針菇廢料含有蛋白質(zhì)、氨基酸、糖份、維生素和纖維素，經(jīng)過生物工程菌發(fā)酵，可以生產(chǎn)動物飼料、活性菌肥料和環(huán)境工程菌的新產(chǎn)物。江蘇、浙江的金針菇日生產(chǎn)量100萬瓶的廢料沒有充分利用。如果利用金針菇廢料接種生物工程菌—枯草桿菌,除了生產(chǎn)普通飼料或者活性菌飼料，也可以用枯草桿菌產(chǎn)生有效成分γ-聚谷氨酸(γ-PGA)。

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一種新型的綠色生物材料，對環(huán)境無危害，具有可食用性、無毒性、保濕型、可塑性，同時具備極佳的生物可降解性等許多獨特的理化和生物學(xué)特性，一直是現(xiàn)在高分子材料研究的熱點。現(xiàn)在，γ-PGA及其衍生物具有十分廣闊的應(yīng)用前景，具有很大的市場空間，但是其工業(yè)化生產(chǎn)還存在很多制約因素，比如生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)工藝需要進一步優(yōu)化、改良等，與此同時γ-PGA產(chǎn)品的推廣往往偏重于基礎(chǔ)產(chǎn)品的應(yīng)用，而在種子包埋、土壤改造等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用偏少，因此尋找一種低成本、工藝精良的生產(chǎn)方式，并能推動γ-PGA產(chǎn)品深入應(yīng)用，是γ-PGA工業(yè)化的必由之路。已經(jīng)有研究報告γ-PGA在不同施用量和不同施用方式，對青菜生長的影響，還通過大田玉米試驗對其增效效果進行了驗證，初步揭示了其肥料增效的機理。以青菜為研究對象，與對照相比，施用不同量的γ-PGA肥料增效劑可以明顯提高青菜的葉綠素含量、地上部鮮重、維生素C(Vc)含量以及土壤銨態(tài)氮含量等指標，且γ-PGA的施用量對小青菜的產(chǎn)量和品質(zhì)有很大的影響。當(dāng)γ-PGA的施用質(zhì)量是50 mg/kg土?xí)r，不僅能增加小青菜產(chǎn)量8.8％，葉綠素相對含量20.8％，肥料利用率10.6％，同時γ-PGA能夠顯著降低青菜中硝酸鹽的含量，同時提高維生素C的含量，明顯改善了青菜品質(zhì)。開展γ-PGA增效肥料的玉米大田施用實驗。實驗表明γ-PGA增效肥料能夠明顯提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)，可以增加玉米產(chǎn)量11.1％，提高玉米淀粉含量6.54％，玉米粗蛋白含量12.90％，同時還能夠使土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶分別對對照提高25.10％、93.35％、12.82％。推測γ-PGA增產(chǎn)的機理為γ-PGA不僅能夠螯合肥料養(yǎng)分，減少氮素的流失，還能夠改善土壤微環(huán)境，提高了植物對養(yǎng)分的吸收利用能力，從而達到了增產(chǎn)和提高品質(zhì)的效果。因此，本項目有重要的經(jīng)濟價值和社會價值。

國內(nèi)沒有大規(guī)模的利用金針菇廢料提取γ-PGA的報告。γ-聚谷氨酸對環(huán)境無污染，為綠色生物產(chǎn)品，具有極佳的生物可降解性、成膜性、成纖維性、可塑性、粘結(jié)性、保濕性等許多獨特的理化和生物學(xué)特性。這種由生物合成的可降解型功能材料受到人們的青睞，正逐漸地被應(yīng)用于醫(yī)藥制造、食品加工及蔬菜、水果、海產(chǎn)品的防凍和保鮮，也可開發(fā)應(yīng)用于化妝品工業(yè)、煙草、皮革制造業(yè)及植物種子保護等許多領(lǐng)域。本發(fā)明開拓了金針菇廢料生物利用的新方法，具有極大開發(fā)價值和廣闊前景的生物技術(shù)。

本發(fā)明“用金針菇廢料生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法” 涉及金針菇廢料的再利用，生產(chǎn)農(nóng)業(yè)使用的聚谷氨酸。

本發(fā)明利用生物工程菌迅速分解金針菇的栽培廢物，合成γ-聚谷氨酸的方法，提高了食用菌產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟效益。經(jīng)專利文獻檢索，沒有和本發(fā)明重疊的“用金針菇廢料生產(chǎn)γ-聚谷氨酸的方法”。所以，提出本發(fā)明方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是：

金針菇廢料經(jīng)過生物工程菌處理以后，產(chǎn)生γ-聚谷氨酸，可以減少廢料對環(huán)境的污染。由于金針菇廢料含有蛋白質(zhì)、氨基酸、糖份、維生素和纖維素，經(jīng)過生物工程菌—枯草桿菌的發(fā)酵以后，不僅可以生產(chǎn)動物飼料、活性菌肥料，還可以產(chǎn)生γ-聚谷氨酸。以江蘇、浙江的金針菇日生產(chǎn)量100萬瓶（每瓶900克）計算:飼料的價格調(diào)查，普通飼料的價格在3.00元左右/公斤，活性菌飼料的價格在8.00元左右/公斤；γ-聚谷氨酸產(chǎn)品在15.00元左右/公斤。如果利用金針菇廢料接種生物工程菌—枯草桿菌提取γ-聚谷氨酸,加上生產(chǎn)普通飼料或者活性菌飼料、肥料的生產(chǎn)，能夠顯著提高經(jīng)濟價值，預(yù)期年產(chǎn)值達到30億元以上。