适于白黄小薄孔菌获取羧甲基纤维素酶的培养基以及该菌生产羧甲基纤维素酶溶液的方法与流程

文档序号:11470306阅读:384来源:国知局

本发明涉及利用微生物获取目标产物的微生物技术,尤其涉及白黄小薄孔菌获取羧甲基纤维素酶的培养基以及利用该菌获取该纤维素酶溶液的方法。



背景技术:

纤维素类物质是自然界中存在的最廉价、最丰富的一类可再生资源。然而纤维素分子结构特殊,可形成紧凑的、富含氢键的、嵌入在植物细胞壁的微纤维,因此难以被充分利用,造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。而利用纤维素酶(cellulase)将植物纤维原料水解成单糖,继而发酵成酒精或单细胞蛋白等,是合理利用该可再生资源的有效途径。

纤维素酶是由内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、纤维二糖酶等构成的多组分复合酶,可将纤维素降解为二糖或葡萄糖,近年来在食品加工、饲料生产、能源开发及环保等领域中都有较大的应用价值。一方面,纤维素酶可将培养基中的纤维素分解成可吸收的还原糖,从而提高培养物质营养成分的利用率;另一方面可通过破坏富含纤维素的植物细胞壁,使之包被的淀粉、蛋白质、矿物质等养分得以释放并为生物体吸收。羧甲基纤维素酶(carboxymethylcellulase,cmcase)活性的主要代表是外切β-1,4-葡聚糖苷酶和内切酶的活性总和,是一种典型的纤维素酶。

白黄小薄孔菌生长于阔叶树倒木上,是一种新发现的多孔菌。若能利用白黄小薄孔菌获取羧甲基纤维素酶未尝不是为纤维素酶的获取和利用提供更多可选性,基于如此精神,本发明公开一种适用于白黄小薄孔菌获取羧甲基纤维素酶的培养基以及用白黄小薄孔菌生产羧甲基纤维素酶溶液的方法。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种适于白黄小薄孔菌获取羧甲基纤维素酶的培养基。为了达成该目的,本发明对应的技术方案如下:

适于白黄小薄孔菌获取羧甲基纤维素酶的培养基,其特征在于,由葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾组成。

为了达成本发明的上述目的之一,在基于上述初始的技术方案的基础上,在某些实施例中,所述培养基的组份由左至右为(3800~4200):(200~1400):(1~4):(100~400)。

为了达成本发明的上述目的之一,在基于上述初始的技术方案的基础上,在某些实施例中,该培养基的初始ph值优选为4.5~5.2。

为了达成本发明的上述目的之一,在基于上述初始的技术方案的基础上,在某些实施例中,该培养基的初始ph值优选为4.8。

本发明的目的之二在于提供一种用白黄小薄孔菌生产羧甲基纤维素酶溶液的方法。为了达成该目的,本发明对应的技术方案如下:

一种用白黄小薄孔菌生产羧甲基纤维素酶溶液的方法,按如下步骤进行:

a.将白黄小薄孔菌于固体培养基上活化;

b.将步骤a的培养物制成种子发酵悬液;

c.采用达成本发明目的之一的技术方案中的培养基培养种子发酵悬液,培养一段时间后获得所述羧甲基纤维素酶溶液。

为了达成本发明的上述目的之二,在基于上述初始的技术方案的基础上,在某些实施例中,离心所得羧甲基纤维素酶溶液的上清液是粗酶溶液。

为了达成本发明的上述目的之二,在基于上述初始的技术方案的基础上,在某些实施例中,步骤b中采用内切式匀浆机制得种子发酵悬液。

本发明培养基以及培养方法能够使白黄小薄孔菌高产羧甲基纤维素酶,为羧甲基纤维素酶的获取和利用提供了以白黄小薄孔菌为线索的新选择。

本发明人已经在此发明内容章节总地描述了本发明的精神;以下实施例的举例是为了方便本领域普通技术人员进一步了解本发明的实施过程所进行的描述,不能理解为对本发明精神具体化的限制。

附图说明

图1葡萄糖标准曲线图。

具体实施方式

以下实施例所用的菌株为白黄小薄孔菌(antrodiellaalbocinnamomea)菌株si29,采自河南省焦作市云台山自然保护区,寄主为阔叶树树桩。

以下实施例采用的羧甲基纤维素酶活性的定义为:定义1min内催化羧甲基纤维素钠水解生成1μg葡萄糖所需的酶量为一个酶活力单位(u)。

以下实施例采用的羧甲基纤维素酶活性的测试方法为:准确配制0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6和0.7mg/l葡萄糖标准液。分别吸取上述葡萄糖标准液0.5ml于7支10ml具塞刻度试管中,加入0.5ml去离子水和1.0mldns试剂,摇匀后沸水浴5min,取出冷却后用去离子水定容至5.0ml,充分混匀。于540nm处测定吸光值,以去离子水替代葡萄糖标准液同体积的反应混合液为对照,设置3个平行,求平均值。以反应体系中葡萄糖标准品的浓度为横坐标、吸光值为纵坐标,制作标准曲线。

取0.5ml离心后的上清液,加入0.5ml用0.1mol/l醋酸缓冲液(ph4.6)配制的1.0%(m/v)羧甲基纤维素钠溶液,37℃水浴30min后加入1.0mldns试剂,摇匀后沸水浴5min,取出冷却后用去离子水定容至5.0ml,充分混匀。于540nm处测定吸光值,通过标准曲线计算产生的葡萄糖含量。对照组中,向0.5ml离心后的上清液中加入0.5ml1.0%(m/v)羧甲基纤维素钠溶液和1.0mldns试剂后,直接沸水浴5min。

实施例一

配置固体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照19:1:0.01:1.5配比而成,琼脂粉适量,初始ph5.2,121℃高压灭菌30min。

配置液体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照19:1:0.01:1.5配比而成,初始ph5.2,121℃高压灭菌30min。

将白黄小薄孔菌于固体培养基上活化,本实施例中活化采用28℃恒温培养箱培养7天备用。

取菌饼接种于液体培养基中,本实施例中于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养6天。再利用内切式匀浆机以5000r/min、1min将培养物制成种子发酵悬液,充分振荡备用。

将种子发酵悬液以5.0%(v/v)的接种量加入100ml液体培养基中,于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养即制得含羧甲基纤维素酶的溶液。

取含羧甲基纤维素酶的溶液在4℃、12000r/min下离心15min,所得上清液即为粗酶溶液。

取制得的粗酶溶液测定羧甲基纤维素酶的活性,得本实施例的羧甲基纤维素酶的活性为190.34u/l。

实施例二

配置固体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照20:3:0.005:2配比而成,琼脂粉适量,初始ph5.0,121℃高压灭菌30min。

配置液体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照20:3:0.005:2配比而成,初始ph5.0,121℃高压灭菌30min。

将白黄小薄孔菌于固体培养基上活化,本实施例中活化采用28℃恒温培养箱培养7天备用。

取菌饼接种于液体培养基中,本实施例中于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养6天。再利用内切式匀浆机以5000r/min、1min将培养物制成种子发酵悬液,充分振荡备用。

将种子发酵悬液以5.0%(v/v)的接种量加入100ml液体培养基中,于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养即制得含羧甲基纤维素酶的溶液。

取含羧甲基纤维素酶的溶液在4℃、12000r/min下离心15min,所得上清液即为粗酶溶液。

取制得的粗酶溶液测定羧甲基纤维素酶的活性,得本实施例的羧甲基纤维素酶的活性为208.58u/l。

实施例三

配置固体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照20:5:0.02:0.5配比而成,琼脂粉适量,初始ph4.8,121℃高压灭菌30min。

配置液体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照20:5:0.02:0.5配比而成,初始ph4.8,121℃高压灭菌30min。

将白黄小薄孔菌于固体培养基上活化,本实施例中活化采用28℃恒温培养箱培养7天备用。

取菌饼接种于液体培养基中,本实施例中于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养6天。再利用内切式匀浆机以5000r/min、1min将培养物制成种子发酵悬液,充分振荡备用。

将种子发酵悬液以5.0%(v/v)的接种量加入100ml液体培养基中,于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养即制得含羧甲基纤维素酶的溶液。

取含羧甲基纤维素酶的溶液在4℃、12000r/min下离心15min,所得上清液即为粗酶溶液。

取制得的粗酶溶液测定羧甲基纤维素酶的活性,得本实施例的羧甲基纤维素酶的活性为296.93u/l。

实施例四

配置固体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照21:7:0.015:1配比而成,琼脂粉适量,初始ph4.5,121℃高压灭菌30min。

配置液体培养基:葡萄糖、酵母浸粉、维生素b1、磷酸二氢钾按照21:7:0.015:1配比而成,初始ph4.5,121℃高压灭菌30min。

将白黄小薄孔菌于固体培养基上活化,本实施例中活化采用28℃恒温培养箱培养7天备用。

取菌饼接种于液体培养基中,本实施例中于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养6天。再利用内切式匀浆机以5000r/min、1min将培养物制成种子发酵悬液,充分振荡备用。

将种子发酵悬液以5.0%(v/v)的接种量加入100ml液体培养基中,于恒温摇床28℃、150r/min振荡培养即制得含羧甲基纤维素酶的溶液。

取含羧甲基纤维素酶的溶液在4℃、12000r/min下离心15min,所得上清液即为粗酶溶液。

取制得的粗酶溶液测定羧甲基纤维素酶的活性,得本实施例的羧甲基纤维素酶的活性为258.65u/l。

通过以上实施举例,本发明之精神对于本领域普通技术人员而言已经能够清楚地掌握,所以,在本发明中未明确给出的另外的特征、优点和实施方案对于查看了本发明的本领域普通技术人员来说都是清楚的,因此,应该理解,吸取了本发明之后对本发明所作出的修饰和改进都在本专利的保护范围之内,对于在本发明的基础上作出的变劣性技术方案也属于本专利的保护范围内。

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