一株嗜热烟曲霉及其在生产纤维素酶中的应用制造技术

技术编号:9526541 阅读:127 留言:0更新日期:2014-01-02 12:52
本发明专利技术公开了一株嗜热烟曲霉及其在生产纤维素酶中的应用。本发明专利技术提供的烟曲霉(Aspergillus?funigatus)HS-1,保藏号为CGMCC?No.7563。本发明专利技术还保护烟曲霉HS-1在制备纤维素酶中的应用。本发明专利技术还保护一种制备纤维素酶的方法,包括如下步骤:发酵烟曲霉HS-1,收集发酵产物,得到纤维素酶。本发明专利技术提供的菌株在以玉米芯为唯一碳源的培养基中可诱导产生纤维素酶,最高产酶活力1.004U/mL。该酶最适pH5.0、在pH3-8有活力,最适温度60℃,具有高温纤维素酶的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一株嗜热烟曲霉及其在生产纤维素酶中的应用。本专利技术提供的烟曲霉(Aspergillus?funigatus)HS-1,保藏号为CGMCC?No.7563。本专利技术还保护烟曲霉HS-1在制备纤维素酶中的应用。本专利技术还保护一种制备纤维素酶的方法,包括如下步骤:发酵烟曲霉HS-1,收集发酵产物,得到纤维素酶。本专利技术提供的菌株在以玉米芯为唯一碳源的培养基中可诱导产生纤维素酶,最高产酶活力1.004U/mL。该酶最适pH5.0、在pH3-8有活力,最适温度60℃,具有高温纤维素酶的特点。【专利说明】一株嗜热烟曲霉及其在生产纤维素酶中的应用
本专利技术涉及一株嗜热烟曲霉及其在生产纤维素酶中的应用。
技术介绍
纤维素酶(cellulase)是一种能够将纤维素降解为葡萄糖的复合酶系,主要有三个组分组成,即:(I)内切葡聚糖酶(endo-β -1, 4-D-glucanase, EG, EC3.2.1.4),也称CMC酶;(2)外切葡聚糖酶(exo-β-1,4-glucanase, EC3.2.1.91)或纤维二糖水解酶(cello-biohydrolases, CBH) ; (3)葡萄糖昔酶(β -1, 4-D-glucosidase,BG, EC3.2.1.21),也叫水杨甙酶。以上三种酶中,每一类都有多个同工酶。内切酶将长链纤维素从内部切断,外切酶自纤维素链的还原端或非还原端切下二糖或寡糖,葡萄糖苷酶将纤维二糖或寡糖水解为葡萄糖。随着纤维素酶在工业上的广泛应用(如:食品、饲料、酿造、造纸,特别是在纺织工业和生物能源上的应用),纤维素酶已经成为最近十几年酶工程研究的一个热点。到目前为止,已发现了多种能够产生纤维素酶的微生物,涵盖了厌氧与好氧、原核与真核微生物。在产生纤维素酶的微生物中,不同菌株所产纤维素酶具有不同的作用方式与底物特异性。纤维素酶根据其酶学性质与应用环境,又被分为酸性纤维素酶、中性纤维素酶与碱性纤维素酶。酸性纤维素酶主要用于生物能源、纺织水洗等。中性纤维素酶主要用于纺织水洗工业。碱性纤维素酶则可用于洗涤剂中。工业生产上常用的产纤维素酶微生物是常温、中温丝状真菌,它们能够产生完整的纤维素酶系,可以将结晶纤维素完全降解为葡萄糖,如木霉(Trichoderma sp.)、青霉(Penicillium sp.)、腐质霉(Humicola sp.)等等。上述菌株产生的纤维素酶大多需要在50°C以下发挥较好的效能,而在较高的温度下容易失活。高温酶往往是由高温菌产生的。高温菌一般是指在55°C以上能良好生长,而在19°C不能生长的微生物。高温纤维素酶在生物能源领域具有较好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一株嗜热烟曲霉及其在生产纤维素酶中的应用。本专利技术提供的烟曲霉(Aspergillus funigatus) HS-1已于2013年5月7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(简称CGMCCJia:北京市朝阳区北辰西路I号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101),保藏号为CGMCC N0.7563。烟曲霉(Aspergillus funigatus) HS-1CGMCC N0.7563 简称烟曲霉 HS-1。本专利技术还保护烟曲霉HS-1在制备纤维素酶中的应用。所述应用的方法为:发酵烟曲霉HS-1,收集发酵产物,得到纤维素酶。所述发酵的条件如下:40-55°C、100-300r/min振荡培养5_9天。所述发酵的条件具体如下:45°C、180r/min振荡培养5-6天。所述发酵采用的培养基为以玉米芯为唯一碳源或主要碳源的培养基。所述发酵采用的培养基具体按照如下方法制备:将玉米芯、酵母粉、硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸镁和水混合,得到培养基,所述玉米芯在所述培养基中的浓度为20-80g/L(如50/L),所述酵母粉在所述培养基中的浓度为Ι-lOg/L (如5g/L),所述硫酸铵在所述培养基中的浓度为Ι-lOg/L (如2.8g/L),所述磷酸二氢钾在所述培养基中的浓度为Ι-lOg/L (如4g/L),所述氯化钙在所述培养基中的浓度为0.l-2g/L (如0.9g/L),所述硫酸镁在所述培养基中的浓度为0.l-2g/L (如0.9g/L)。本专利技术还保护一种制备纤维素酶的方法,包括如下步骤:发酵烟曲霉HS-1,收集发酵产物,得到纤维素酶。所述发酵的条件如下:40-55°C、100-300r/min振荡培养5_9天。所述发酵的条件具体如下:45°C、180r/min振荡培养5_6天。所述发酵采用的培养基为以玉米芯为唯一碳源或主要碳源的培养基。所述发酵采用的培养基具体按照如下方法制备:将玉米芯、酵母粉、硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸镁和水混合,得到培养基,所述玉米芯在所述培养基中的浓度为20-80g/L(如50/L),所述酵母粉在所述培养基中的浓度为l-10g/L(如5g/L),所述硫酸铵在所述培养基中的浓度为l-10g/L (如2.8g/L),所述磷酸二氢钾在所述培养基中的浓度为l-10g/L (如4g/L),所述氯化钙在所述培养基中的浓度为0.l-2g/L (如0.9g/L),所述硫酸镁在所述培养基中的浓度为0.l-2g/L (如0.9g/L)。在所述收集发酵产物后还包括如下步骤:离心所述发酵产物,收集上清液,即为含有所述纤维素酶的溶液。所述离心的参数具体如下:5000g离心20min。以上任一所述方法制备得到的纤维素酶也属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供的纤维素酶在50-70°C具有较高酶活力、在60°C具有最高酶活力,在PH4.0-4.5具有较高酶活力,在pH5具有最高酶活力。本专利技术还保护一种用于发酵烟曲霉HS-1制备纤维素酶的发酵培养基,按照如下方法制备:将玉米芯、酵母粉、硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸镁和水混合,得到培养基,所述玉米芯在所述培养基中的浓度为20-80g/L(如50/L),所述酵母粉在所述培养基中的浓度为l-10g/L (如5g/L),所述硫酸铵在所述培养基中的浓度为l-10g/L (如2.8g/L),所述磷酸二氢钾在所述培养基中的 浓度为l-10g/L (如4g/L),所述氯化钙在所述培养基中的浓度为0.l-2g/L (如0.9g/L),所述硫酸镁在所述培养基中的浓度为0.l-2g/L (如0.9g/L)。本专利技术通过对高温环境中采集的土样进行有目的的筛选研究,对采自美国黄石公园腐殖土土样进行富集培养,发现了一株可以利用玉米芯产生纤维素酶的高温菌,鉴定其为烟曲霉。本专利技术提供的菌株在以玉米芯为唯一碳源的培养基中可诱导产生纤维素酶,最高产酶活力1.004U/mL。应用所述菌株生产的纤维素酶的最适为pH5.0、在pH3-8有活力,最适温度为60°C,具有高温纤维素酶的特点。【专利附图】【附图说明】图1为烟曲霉HS-1所产纤维素酶的温度-酶活图。图2为烟曲霉HS-1所产纤维素酶的pH-酶活图。图3为烟曲霉HS-1所产纤维素酶的热稳定性。图4为602-X降解纤维素后产生的透明圈。【具体实施方式】以下的实施例便于更好地理解本专利技术,但并不限定本专利技术。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说本文档来自技高网
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【技术保护点】
烟曲霉(Aspergillus?funigatus)HS?1,其保藏编号为CGMCC?No.7563。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钞亚鹏钱世钧杨敬陈树林马延和石家骥张国青
申请(专利权)人:中国科学院微生物研究所
类型:发明
国别省市:

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