一种添加磁性Fe3O4纳米颗粒和H2O2提高变色栓菌漆酶产量的方法技术

技术编号：41431280 阅读：10 留言：0更新日期：2024-05-28 20:28

本发明专利技术公开了一种通过添加磁性Fe3O4纳米颗粒和H2O2提高变色栓菌发酵产漆酶的方法，所述方法通过在变色栓菌发酵产漆酶接种时加入磁性Fe3O4纳米颗粒使得磁性Fe3O4纳米颗粒在培养过程逐步黏附在菌丝体表面，在菌丝生长阶段适当时间加入适量H2O2，黏附的磁性Fe3O4纳米颗粒和H2O2反应产生足够的活性氧刺激变色栓菌发酵产漆酶。本发明专利技术提供的一种通过添加磁性Fe3O4纳米颗粒和H2O2提高变色栓菌漆酶产量的方法，磁性Fe3O4纳米颗粒可以加快菌丝体和发酵液的分离且能够重复回收利用，无污染，方法操作简单，易于放大，能够节约生产成本，适用于大规模漆酶发酵生产。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物工程、食品和饮料，具体地，本专利技术涉及一种添加磁性fe3o4纳米颗粒和h2o2提高变色栓菌漆酶产量的方法。

技术介绍

1、漆酶(苯二醇：氧氧化还原酶，ec 1.10.3.2)是最具有应用前景的氧化还原酶之一，主要用于食品、饮料、医药、纺织和造纸等行业。漆酶在食品工业中主要用于提高和改善食品和饮料的色度。在面包制作过程中，一般是向面包面团中加入面团改善剂，其会改善面包/面团的风味、质地、体积和新鲜度。漆酶对面团的组分产生氧化作用，从而改善烘焙产品中麸质结构的强度。漆酶在面团中的使用能够改善面包屑结构，增加烘焙产品的体积，稳定性，强度，柔软性并降低其粘性。漆酶可以降低面粉和面筋面团的延展性，将面团的强韧度增加到其最大值。向燕麦粉中添加漆酶可以增加面包比容，向其中添加蛋白水解酶，碎屑硬度和咀嚼性同时降低，使得燕麦面包的纹理质量有着显著改善。众所周知，褐变是饮料的主要缺陷之一。利用漆酶处理可增加储存期间褐变的敏感性。漆酶通常用于果汁稳定。果汁中天然存在的酚类及其氧化产物使得果汁的颜色和味道改变。苯酚和多酚的天然共氧化反应和聚合导致果汁香味和颜色产生不被期望的变化。由于果汁中天然存在的多酚浓度高，果汁颜色发生酶促反应变黑。漆酶处理比其它方法(如活性炭)具有更高的除酚效率。底物-酶复合物的去除通过膜过滤进行。经漆酶处理后果汁中的酚含量降低，且颜色稳定性增加，同时浊度下降。与常规处理相比，例如添加抗坏血酸和亚硫酸盐，漆酶处理对颜色和风味稳定性更有效。

2、适用食品行业主要是真菌漆酶为主，其中变色栓菌(trame

3、fe3o4纳米颗粒具有类似天然酶的催化特性，在h2o2存在条件下，附着在变色栓菌菌丝体表面的fe3o4纳米颗粒可以迅速催化h2o2产生大量的活性氧类物质，这些活性氧类物质可以迅速提高细胞膜透性和穿透细胞膜从而刺激漆酶基因的表达，以达到促进变色栓菌漆酶的表达和分泌的目的，该策略对于大幅提高变色栓菌漆酶产量具有积极的意义和较好的应用前景。同时，fe3o4纳米颗粒附着在变色栓菌菌丝体表面可以提高菌丝体的快速回收，并实现反复使用高效率产漆酶。

技术实现思路

1、针对变色栓菌漆酶发酵水平低而无法满足工业化生产的问题，本专利技术的目的在于提供一种添加磁性fe3o4纳米颗粒和h2o2提高变色栓菌漆酶产量的方法。在配置发酵培养基中加入适量磁性fe3o4纳米颗粒，且在变色栓菌漆酶发酵的过程中的合适阶段添加合适的h2o2溶液产生活性氧类物质，提高变色栓菌菌丝细胞膜通透性，促进漆酶的分泌和表达，从而使得漆酶产量得以大幅提高。

2、本专利技术所述添加磁性fe3o4纳米颗粒和h2o2提高变色栓菌漆酶产量的方法包括如下步骤：

3、(1)在配置发酵培养基时，加入磁性fe3o4纳米颗粒，灭菌，获得变色栓菌发酵产漆酶培养基；

4、(2)向步骤(1)中的发酵产漆酶培养基接种变色栓菌菌丝体，进行变色栓菌发酵产漆酶；

5、(3)在步骤(2)变色栓菌菌丝体生长过程中，在适当时候加入合适浓度的h2o2溶液；

6、(4)培养至发酵液中漆酶活力达到峰值时结束发酵，磁性分离菌丝体后收集发酵液；

7、本专利技术所述通过添加磁性fe3o4纳米颗粒和h2o2提高变色栓菌漆酶产量的方法，首先，在配置发酵培养基时加入适量fe3o4纳米颗粒，随着变色栓菌菌丝生长，fe3o4纳米颗粒被附着在菌丝体表面；然后按时加入适量h2o2溶液在fe3o4纳米颗粒催化下产生活性氧类物质，实现对变色栓菌产漆酶表达和分泌的调控。

8、进一步的，步骤(1)(2)中所述变色栓菌培养方法、发酵培养基的组成采用已有文献报道的方法(wang kf et al.，farnesol-induced hyperbranched morphology withshort hyphae and bulbous tips of coriolus versicolor，scientific reports，2018，8：15213)，培养温度26℃，搅拌转速150rpm，接种量为1.5g/l。

9、优选地，步骤(1)的中所述磁性fe3o4纳米颗粒的为5-100nm，可为5nm、10nm、15nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm，优选为5-60nm，进一步优选20-50nm；

10、优选地，步骤(1)的中所述fe3o4纳米颗粒添加到发酵培养基中的终浓度控制为1-20mg/l，终浓度可为1.0mg/l、2.0mg/l、3.0mg/l、4.0mg/l、5.0mg/l、6.0mg/l、7.0mg/l、8.0mg/l、10mg/l、11mg/l、12mg/l、13mg/l、14mg/l、15mg/l、16mg/l、17mg/l、18mg/l、19mg/l、20mg/l，优选2-10mg/l，进一步优选5-8mg/l；

11、优选地，步骤(2)中所述变色栓菌产漆酶发酵培养温度20-32℃，可为20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃，优选为24-29℃，进一步优选26-28℃；

12、优选地，步骤(2)中所述变色栓菌产漆酶发酵起始ph在4.0-6.0，可为4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0，优选为4.6-5.2，进一步优选4.9-5.1；

13、优选地，步骤(2)中所述变色栓菌产漆酶发酵搅拌速率控制在100-250rpm，可为100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm、200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm，优选为120-200rpm，进一步优选150-180rpm；

14、优选地，步骤(3)所述h2o2溶液的浓度应为1m的过氧化氢溶液，采用0.22μm膜过滤除菌。h2o2溶液添加的终浓度为1-20mm，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、，优选5-15mm，进一步优选8-12mm。

15、优选地，步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过添加磁性Fe3O4纳米颗粒和H2O2提高变色栓菌发酵产漆酶的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述Fe3O4纳米颗粒粒径为5-100nm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述Fe3O4纳米颗粒添加到发酵培养基中的终浓度控制为5-25mg/L。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)选择变色栓菌产漆酶发酵培养温度20-30℃，pH控制在4.0-6.0，搅拌速率控制在100-300rpm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的H2O2溶液采用0.22μm膜过滤除菌，在培养基中添加终浓度控制为1-20mM。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)H2O2溶液添加时间点为整个培养过程的第0-72h，优选第24-72h，进一步优选第48～60h。

【技术特征摘要】

1.一种通过添加磁性fe3o4纳米颗粒和h2o2提高变色栓菌发酵产漆酶的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述fe3o4纳米颗粒粒径为5-100nm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述fe3o4纳米颗粒添加到发酵培养基中的终浓度控制为5-25mg/l。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄威，刘春朝，单迪思，
申请(专利权)人：北京佳天汇生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：

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