一株高产耐高温酸性β-甘露聚糖酶的菌株及其应用制造技术

本发明专利技术属于微生物技术领域，特别涉及一株高产耐高温酸性β

【技术实现步骤摘要】
一株高产耐高温酸性
β
‑
甘露聚糖酶的菌株及其应用

：
[0001]本专利技术属于微生物
，特别涉及一株高产耐高温酸性β
‑
甘露聚糖酶的黑曲霉菌株及生产方法。

技术介绍
：
[0002]β
‑
甘露聚糖酶(endo
‑
1,4
‑
β
‑
D
–
mannanmanno hydroase EC 3.2.1.78)是一类能水解含β
‑
1,4
‑
D
‑
甘露糖苷键的甘露聚糖的半纤维素酶，广泛存在于动植物和微生物中。其作用底物非常广泛，包括甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖和半乳葡萄甘露聚糖等植物多糖。β
‑
甘露聚糖酶是一种新型的酶制剂，它除具有一般非淀粉多糖酶类的作用——降解非淀粉多糖，降低肠道粘度，促进营养物质的消化吸收外，还是一种多功能的促进剂，可以促进胰岛素生长因子的分泌，促进蛋白质的合成，促进生长。同时还可以促进动物肠胃中有益菌的生长而抑制有害菌的繁殖，提高动物免疫力及成活率。近年来β
‑
甘露聚糖酶的研究日益受到重视，已在饲料、食品、石油开采等领域得到了广泛的应用。
[0003]已报道的产β
‑
甘露聚糖酶的微生物包括：细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌；真菌中的曲霉、木霉、青霉；酵母菌和放线菌中的链霉菌等。微生物是β
‑
甘露聚糖酶的主要来源，各种微生物产生甘露聚糖酶的条件和所产酶活性的高低、酶的性质等均有所不同。目前，国内外对来源不同菌种的β
‑
甘露聚糖酶的研究、生产和应用多集中在碱性和中性酶方面，而在饲料中应用的甘露聚糖酶，需要在酸性条件下具有较高活性，因此，酸性β
‑
甘露聚糖酶的研究与开发在饲料工业应用中有重要意义。
[0004]β
‑
甘露聚糖酶在工业化应用时，经常会涉及到高温处理过程，而导致酶失活。因此，为满足各种工业应用要求，提高β
‑
甘露聚糖酶的耐高温性能一直是急需解决的问题。而在饲料中应用的甘露聚糖酶，需要在酸性条件下具有较高活性，因此耐高温酸性β
‑
甘露聚糖酶的研究与开发在饲料工业应用中具有重要意义。

技术实现思路
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[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术将提供一株高产耐高温酸性β
‑
甘露聚糖酶的菌株，该菌株是由实验室保存的黑曲霉菌株HQM
‑
2经NTG诱变后获得的，具体为黑曲霉(Aspergillus niger)HNG26
‑
22，该菌株已于2021年8月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，邮编100101)，保藏编号为CGMCC NO.23221。
[0006]本专利技术还提供黑曲霉(Aspergillus niger)HNG26
‑
22在生产β
‑
甘露聚糖酶中的应用，特别是提供一种发酵酶活力高、提取收率高、制造成本低的β
‑
甘露聚糖酶的液态微生物发酵生产方法。本专利技术的目的可以通过以下措施来实现：
[0007](1)液态发酵生产β
‑
甘露聚糖酶
[0008]发酵罐发酵工艺条件：接种量1.5
‑
2.5％，罐压0.05
‑
0.08MPa，培养温度32
‑
34℃，转速200
‑
800r/min，当溶氧降至最低再升至30
‑
35％时开始补料，控制溶氧20
‑
30％(初始补
料量为300g/h，当溶氧低于20％时减少补料量，当溶氧高于30％时增加补料量，根据溶氧情况适当调整补料量)，培养至110
‑
130h左右，酶活增长缓慢，菌体开始部分自溶时放罐；
[0009]发酵结束时，发酵液酶活力为12000
‑
13000U/mL；
[0010](2)β
‑
甘露聚糖酶的提取与精制
[0011]发酵结束后，按发酵液体积加入40
‑
45％的水和0.25
‑
0.35％氯化钙，加入2.5
‑
3.5％珍珠岩助滤剂，进行板框压滤；用孔径为20KDa的超滤膜对澄清压滤酶液进行超滤浓缩；在浓缩液中加入稳定剂(7
‑
9％葡萄糖、8
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10％氯化钠)，防腐剂(0.15
‑
0.2％山梨酸钾)，然后用硅藻土进行过滤除菌，即得到β
‑
甘露聚糖酶成品酶制剂(“％”表示质量体积比)。
[0012]进一步地，发酵罐培养基组成如下：魔芋粉1.5
‑
2％，玉米浆1.6
‑
2％，磷酸氢二钾2
‑
2.5％，硫酸镁0.2
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0.3％，硫酸铵1.5
‑
2.0％，硝酸钠0.25
‑
0.3％，其余为水，pH6.0
‑
6.2(“％”表示质量体积百分比)；
[0013]进一步地，发酵罐灭菌工艺条件：121℃
‑
124℃，0.11
‑
0.12MPa条件下，灭菌30min。
[0014]进一步地，补料培养基组成如下：魔芋粉10
‑
12％，玉米浆3
‑
3.5％，硫酸铵1.5
‑
2.0％，磷酸二氢钾1
‑
2.5％，其余为水，pH6.0
‑
6.2(“％”表示质量体积百分比)。
[0015]本专利技术制备的β
‑
甘露聚糖酶，酶学特性如下：
[0016](1)最适反应温度为40℃，在90℃条件下保温2h，仍能保持85％以上的酶活，热稳定性较好；
[0017](2)最适反应pH为3.0，在pH2.0
‑
7.0的条件下处理2h，相对酶活力仍然保持在80％以上。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术提供的黑曲霉及生产方法，相比现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，并能产生如下积极效果：
[0020]1.专利技术首先提供了一株高产β
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甘露聚糖酶的黑曲霉突变菌株，利用该菌株进行工业化发酵生产的发酵酶活水平可达到12000
‑
13000U/mL以上，大大降低了生产成本，有利于β
‑
甘露聚糖酶的大规模应用，节能减排。
[0021]2.该β
‑
甘露聚糖酶同时具有耐高温、良好的pH稳定性和蛋白酶抗性等特点，最适反应温度为40℃，在90℃条件下保温2h，仍能保持85％以上的酶活，热稳定性较好；最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株生产耐高温酸性β
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甘露聚糖酶的菌株，其特征在于，所述菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)HNG26
‑
22，保藏编号为CGM...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文龙，贾仁洁，王克芬，王兴吉，郭庆文，钱娟娟，
申请(专利权)人：山东隆科特酶制剂有限公司，
类型：发明
国别省市：