[發明專利]一種微生物酶解糖化秸稈的方法

有效

• 申請號: 201811115127.2
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109112172B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 謝純良;彭源德;朱作華;龔文兵;周映君;嚴理;胡鎮修
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院麻類研究所
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉猛;趙青朵

本發明涉及微生物技術領域，公開了一種微生物酶解糖化秸稈的方法。本發明所述方法將里氏木霉和哈茨木霉分別接種至特定發酵培養基中發酵培養，接種6?24h后加入苧麻秸稈繼續發酵培養，發酵完成后分別獲得里氏木霉發酵酶液和哈茨木霉發酵酶液；同時對用于酶解糖化的秸稈進行預處理；然后將預處理后的用于酶解糖化的秸稈與檸檬酸?檸檬酸鈉的緩沖液混合均勻，在其中添加里氏木霉發酵酶液和哈茨木霉發酵酶液酶解糖化。本發明以苧麻浸出液作為發酵培養基的基質，同時優化其中的組分和輔以苧麻秸稈加以發酵生產發酵酶解液，在后續的酶解糖化階段采用里氏木霉和哈茨木霉的混合發酵酶解液進行酶解糖化，提高了酶解效率和還原糖的產量。

技術領域

本發明涉及微生物技術領域，具體涉及一種微生物酶解糖化秸稈的方法。

背景技術

我國是一個農業大國，農作物秸稈年產生量隨著糧食產量的增加逐年增加，秸稈本身密度低，灰分含量和木材相比偏高，在土壤中降解速度慢，因此大部分被直接就地燃燒處理，造成嚴重的空氣污染，同時也是一種極大的資源浪費。

在木質纖維素利用研究中，以纖維素酶為主的酶解法被認為是木質纖維素轉化為單糖比較有發展和應用前景的方法之一。由于天然木質纖維原料復雜的物理結構，以及碳水化合物與木質素之間的物理和化學聯接，妨礙了酶高效作用于纖維素底物，導致原料酶解至可發酵單糖的轉化率較低。因此將木質纖維素轉化為可發酵單糖一般需經過2個典型步驟：(1)預處理，以增加酶的可及性或微生物對多糖成分的可消化性；(2)將纖維素和半纖維素酶水解為可發酵的還原糖，稱為酶解糖化。

目前秸稈酶解糖化主要用商品化的纖維素酶，導致糖化成本較高，并且還原糖產量也不高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種微生物酶解糖化秸稈的方法，使得所述方法能夠提高酶解糖化的效率，提高還原糖的產量。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種微生物酶解糖化秸稈的方法，包括：

步驟1、將里氏木霉和哈茨木霉分別接種至發酵培養基中發酵培養，接種6-24h后加入苧麻秸稈繼續發酵培養，發酵完成后分別獲得里氏木霉發酵酶液和哈茨木霉發酵酶液；

所述發酵培養基包括葡萄糖、(NH₄)₂SO₄、尿素、蛋白胨、KH₂PO₄、CaCl₂、MgSO₄、FeSO₄、MnSO₄、ZnSO₄、CoCl₂、Tween和苧麻浸出液；所述苧麻浸出液由苧麻水煎提取獲得；

對用于酶解糖化的秸稈進行預處理；

步驟2、將預處理后的用于酶解糖化的秸稈與檸檬酸-檸檬酸鈉的緩沖液混合均勻，在其中添加里氏木霉發酵酶液和哈茨木霉發酵酶液酶解糖化。

針對現有商用纖維素酶酶解糖化的效率低和還原糖產量低的問題，本發明通過調整發酵培養基的組分，并選擇特定的微生物發酵酶液組合酶解糖化，提高了酶解糖化的效率和還原糖產量。

其中，所述苧麻浸出液具體的水煎提取為按照苧麻和沸水60-100g：1L的比例水煎提取，然后離心取上清，獲得苧麻浸出液；其中的苧麻和沸水比例可以等比例變換調整。所述苧麻秸稈使用量為10-60g；在本發明具體實施方式中，具體可選為30g。