[發明專利]利用農業廢棄物微納粉體進行發酵產酶的方法

在審

• 申請號: 202310568566.3
• 申請日: 2023-05-19
• 公開（公告）號: CN116656652A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 劉銳平;宋歌;趙婧;梁賀;趙樹南;劉會娟;曲久輝
• 申請（專利權）人: 清華大學;中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C12N9/28
• 分類號: C12N9/28;C12N1/22;C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳丹;牛利民

一種利用農業廢棄物微納粉體進行發酵產酶的方法，包括：將農業廢棄物進行一次粉碎，得到農業廢棄物顆粒，所述農業廢棄物顆粒的粒徑為毫米級；采用改性劑對所述農業廢棄物顆粒進行表面改性，使所述農業廢棄物顆粒表面引入含氧基團；將經過表面改性的農業廢棄物顆粒進行二次粉碎，得到表面改性的農業廢棄物微納粉體，所述表面改性的農業廢棄物微納粉體的粒徑為微米級；以所述表面改性的農業廢棄物微納粉體作為生物質基質，進行發酵產酶。本申請的發酵產酶方法可顯著提升產酶效率和酶產量，大幅提高產酶速率，顯著提高生物基質利用率和降低單位酶產量的生產成本。

技術領域

本申請實施例涉及微生物酶學技術領域，尤指一種利用農業廢棄物微納粉體進行發酵產酶的方法。

背景技術

近年來，我國酶制劑技術發展迅猛，微生物制酶行業水平也得到了迅速的提升。然而，我國制酶行業，尤其是微生物制酶行業，仍面臨產酶周期長、酶產量低以及酶活性差等關鍵問題。微生物產酶領域傳統的資源開發手段，如篩選活性菌株等，難以適應食品加工、化工生產等精細化行業對水解酶制劑更精、更純、更高產的要求。另一方面，如何在提高水解酶制劑產量和活性的同時，縮短產酶周期、減小菌株種類的限制是許多制酶企業面臨的問題。

采用紫外誘變或等離子體誘變等技術擴大水解酶菌株資源能夠較好地解決水解酶菌株低產等問題，但篩選周期較長以及誘變的方向不確定性較大，在企業技術改進中難以實現。采用基因工程定點突變等技術定向選育高產菌株能縮短菌株選育周期，但前期投入成本高且實驗難度大，許多企業難以承受。此外，在常規產酶工藝基礎上優化菌株生長條件能低成本地實現酶產量的提升，但是菌株生長環境參數可調節范圍有限，且不同產酶菌株的環境偏好存在顯著差異，在實際采用混合菌群進行發酵生產的企業中難以通過該方法克服酶產量低和產酶周期長的瓶頸。

發明內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制本申請的保護范圍。

本申請實施例提供了一種利用農業廢棄物微納粉體進行發酵產酶的方法，該方法可顯著提升產酶效率和酶產量，大幅提高產酶速率，顯著提高生物基質利用率和降低單位酶產量的生產成本。

本申請實施例提供了一種利用農業廢棄物微納粉體進行發酵產酶的方法，所述方法包括：

將農業廢棄物進行一次粉碎，得到農業廢棄物顆粒，所述農業廢棄物顆粒的粒徑為毫米級；

采用改性劑對所述農業廢棄物顆粒進行表面改性，使所述農業廢棄物顆粒表面引入含氧基團；

將經過表面改性的農業廢棄物顆粒進行二次粉碎，得到表面改性的農業廢棄物微納粉體，所述表面改性的農業廢棄物微納粉體的粒徑為微米級；

以所述表面改性的農業廢棄物微納粉體作為生物質基質，進行發酵產酶。

在本申請的實施例中，所述改性劑可以包括鼠李糖脂、槐糖脂、海藻糖脂和海藻酸鹽中的任意一種或多種。

在本申請的實施例中，鼠李糖脂、槐糖脂、海藻糖脂和海藻酸鹽在所述改性劑中的總質量分數可以為0.03％至0.6％。

在本申請的實施例中，所述改性劑包括鼠李糖脂、槐糖脂、海藻糖脂和海藻酸鹽中的至少兩種，并且其中任意兩種的質量比可以為2:1至1:2。

在本申請的實施例中，所述改性劑還可以包括水溶性鈣鹽和水溶性鎂鹽中的任意一種或多種。

在本申請的實施例中，水溶性鈣鹽和水溶性鎂鹽在所述改性劑中的總濃度為0.05g/L至0.2g/L。

在本申請的實施例中，所述農業廢棄物顆粒的粒徑可以小于50mm。

在本申請的實施例中，所述表面改性的農業廢棄物微納粉體的粒徑可以為0.5μm至150μm。

在本申請的實施例中，所述改性劑可以為液體形式。