[發明專利]一種提高綠色木霉產纖維素酶酶活的方法

有效

• 申請號: 201711181390.7
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107699552B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 王曙陽;董妙音;肖國青;李文建;陳積紅;許富強
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12R1/885
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發明公開了一種提高綠色木霉產纖維素酶酶活的方法。本發明通過在綠色木霉種子培養基中添加一定濃度的Al₂O₃微粒，使發酵液中綠色木霉菌球直徑明顯變小，從而顯著的提高了纖維素酶的酶活。本發明通過控制發酵液中菌球直徑來提高綠色木霉產纖維素酶酶活的方法簡單易行，使用范圍廣，可用于工業化纖維素酶的發酵生產，為纖維素酶的商業化生產提供新的視角。

技術領域

本發明涉及生物過程工程控制領域，具體涉及纖維素酶發酵過程中在種子瓶培養時通過添加Al₂O₃微?？刂凭蛑睆絹硖岣呃w維素酶酶活的方法。

背景技術

纖維素酶是一種重要的商業用酶，廣泛的應用于食品、飼料、紡織、淀粉處理、造紙業、乙醇發酵和釀酒業等工業領域。由于燃料乙醇行業的迅速發展，推動了纖維素酶行業的高速發展，但是由于纖維素酶生產存在著生產成本高、酶產量低等缺點，嚴重制約了相關行業的發展。因此，許多研究者致力于降低纖維素酶生產成本、提高酶產量的研究。

由于纖維素酶的主要生產者為絲狀真菌，而絲狀真菌在生產過程中形態復雜，不僅在發酵罐的不同部位生長的不盡相同，而且在不同培養基和生理條件下也是形態各異。絲狀真菌的菌絲形態在液體發酵中主要呈現為分散的菌絲狀和纏繞致密的菌球狀。而發酵中不同的菌絲形態對代謝產物的分泌合成有著強烈的影響，因為不同的菌絲形態在發酵過程中影響著發酵的傳質(主要為氧傳質和營養傳質)。所以分散的菌絲或較小直徑的菌球比大直徑菌球能夠更好的為發酵生產提供傳質。但是分散的菌絲增加了發酵液的粘稠度，也不利于發酵過程的進行。

通常來說，絲狀真菌的形態可以分為分散菌絲(Dispersed mycelia)、聚集成簇(Clumps)和成團結球(Dense pellets)三類。絲狀真菌的液體培養往往伴隨著高度非牛頓特性以及菌體形態的變化，其每一種代謝產物都對應于其特定的形態，而這種菌體形態的變化是較難檢測及控制的，尤其是對于某一特定代謝產物的最優生產形態，并且其變化會伴隨著發酵液流變特性、傳質特性及混合特性的變化。目前有文獻報道的影響菌體形態的因素包括接種量、接種方式、培養基組分、溶氧水平、環境pH、溫度、攪拌轉速、發酵罐規模、發酵罐形式、攪拌形式與功率輸入等，但這些因素都只是在菌絲形態形成后有略微的影響，并不能從根本上改變以及控制菌絲形態。

發明內容

本發明的第一個目的是提供Al₂O₃微粒的新用途。

本發明提供了Al₂O₃微粒在如下(1)-(6)中任一種中的應用：

(1)調控綠色木霉生產的纖維素酶的酶活；

(2)制備調控綠色木霉生產的纖維素酶的酶活的產品；

(3)綠色木霉生產纖維素酶；

(4)制備綠色木霉生產纖維素酶的產品；

(5)調控綠色木霉的菌球形態；

(6)制備調控綠色木霉的菌球形態的產品。

上述應用中，所述纖維素酶的酶活為濾紙酶活和/或內切葡聚糖苷酶酶活。所述酶活力單位定義如下：以每毫升酶液在每分鐘內水解反應體系中的底物生成每微克葡萄糖的酶量定義為1個酶活單位(U)。

上述應用中，所述菌球形態為菌球直徑。所述調控綠色木霉生產的纖維素酶的酶活是通過調控綠色木霉菌球直徑來實現的。

本發明的第二個目的是提供一種綠色木霉生產纖維素酶的方法。

本發明提供的綠色木霉生產纖維素酶的方法包括如下步驟：

(1)將綠色木霉接種于種子培養基中進行種子培養，得到種子液；