[發(fā)明專利]一株高產(chǎn)內(nèi)切β-1,4-葡聚糖酶的綠色木霉及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710839713.0
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107475129B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭慶文;王興吉;佟新偉;郭慶亮;賈仁潔
• 申請（專利權(quán)）人: 山東隆科特酶制劑有限公司
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12N9/42;C12R1/885
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11617
• 代理人: 栗華楠

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一株高產(chǎn)內(nèi)切β?1,4?葡聚糖酶的綠色木霉突變菌株及其液體發(fā)酵產(chǎn)酶方法。所述綠色木霉菌株具體為綠色木霉(Trichoderma viride)GG?242，保藏編號為CGMCC No.14135。以該菌株作為生產(chǎn)菌株發(fā)酵生產(chǎn)β?1,4?葡聚糖酶的發(fā)酵液酶活達(dá)到3400mL?3800U/mL；該突變菌株發(fā)酵得到的內(nèi)切β?1,4?葡聚糖酶最適pH范圍4.5?5.5，最適作用溫度范圍是45℃?55℃，60℃保溫4d后剩余酶活為74.6％，具體良好的耐酸性和耐熱性，可廣泛應(yīng)用于紡織領(lǐng)域，對針織面料、梭織面料和牛仔面料的處理效果顯著，還能縮短工時，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一株高產(chǎn)內(nèi)切β-1,4-葡聚糖酶(EG，EC3.2.1.39)的綠色木霉突變菌株及其液體發(fā)酵產(chǎn)酶方法。

背景技術(shù)：

纖維素是由β-1,4-糖苷鍵連接而成的D-吡喃式葡萄糖聚合物，是地球上最豐富且可再生的資源。據(jù)估計(jì)，地球上每年光合作用產(chǎn)生1.5×10¹¹億噸纖維素。多數(shù)情況下，要高值化利用纖維素首先必須通過纖維素酶對其進(jìn)行有效降解。纖維素酶是一類能夠?qū)⒗w維素降解為葡萄糖的多組分酶系的總稱，纖維素酶可被分為三個亞類的酶：1,4-β-D-葡聚糖水解酶(“內(nèi)切葡聚糖酶”或“EG”)；1,4-β-D-葡聚糖纖維二糖水解酶(“外切葡聚糖酶”、“纖維二糖水解酶”或“CBH”)；和β-葡糖苷酶(“β-D-葡糖苷-葡糖苷水解酶”、“纖維二糖酶”或“BG”)。這些酶共同作用以催化含纖維素的底物的水解。內(nèi)切葡聚糖酶隨機(jī)地攻擊內(nèi)部部分并主要攻擊纖維素的無定形區(qū)域，主要產(chǎn)生較短的纖維素鏈。外切葡聚糖酶通過結(jié)合葡聚糖末端并從纖維素聚合物的末端主要釋放纖維二糖(水溶性β-1,4-連接的葡萄糖二聚體)而逐漸縮短葡聚糖分子。β-葡糖苷酶將纖維二糖分裂為兩個單位的葡萄糖。

產(chǎn)生纖維素酶的微生物存在若干類型，包括真菌、放線菌和細(xì)菌。來自絲狀真菌木霉(Trichoderma sp.)、青霉(Penicillium sp.)、毀絲霉(Myceliophthora sp.)和金孢(Chrysosporium sp.)等菌株的纖維素酶在水解纖維素中是尤其多產(chǎn)的，并且來源于這些菌株的纖維素酶先前已用來水解纖維素。

如專利號為ZL2013107166785的中國發(fā)明專利《纖維素酶及其制備》公布了一種纖維素酶及其制備方法，該酶由一株保藏編號為CCTCC M2013540的里氏木霉(Trichodermareesei)菌株發(fā)酵生產(chǎn)，所述菌株產(chǎn)纖維素酶的最適pH3.0-6.0，最適溫度為23～35℃。所述菌株的種子液接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，25℃培養(yǎng)104小時，發(fā)酵液纖維素酶的外切β-葡聚糖酶、內(nèi)切β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和濾紙酶活力分別達(dá)到680U/mL、1389U/mL、486U/mL和792U/mL。

如申請?zhí)枮?01310571925.7的中國發(fā)明專利申請《一株高產(chǎn)纖維素酶的黑曲霉》公開了一株高產(chǎn)纖維素酶的黑曲霉，保藏編號為CGMCC No.7927。所述黑曲霉菌發(fā)酵96小時后纖維素酶的外切β-葡聚糖酶、內(nèi)切β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和濾紙酶活力分別達(dá)到620U/mL、1289U/mL、456U/mL和732U/mL。

然而，這些酶的生產(chǎn)成本和在某些工業(yè)條件下的水解效率低下，因此目前現(xiàn)有技術(shù)中EG難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

發(fā)明內(nèi)容：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明選育出一株高產(chǎn)內(nèi)切β-1,4-葡聚糖酶的綠色木霉菌株，其發(fā)酵產(chǎn)品具有良好的耐酸性和耐熱性，生產(chǎn)成本低廉，對大規(guī)模推進(jìn)各行業(yè)的機(jī)械化具有重大意義。

所述的高產(chǎn)內(nèi)切β-1,4-葡聚糖酶的綠色木霉菌株具體為綠色木霉(Trichodermaviride)GG-242，該菌株已于2017年7月13日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101，保藏編號為CGMCC No.14135。