一種誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及纖維素酶發(fā)酵領(lǐng)域，特別涉及一種誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳源是影響纖維素酶基因表達(dá)的首要因素，真菌的纖維素酶需要在纖維素底物存在的情況下才能被誘導(dǎo)出來。天然纖維素原料是真菌產(chǎn)纖維素酶的最佳底物，它能夠有效地促進(jìn)纖維素酶的產(chǎn)生。天然纖維素原料本身作為不溶性碳源并不能直接觸發(fā)對(duì)纖維素酶的誘導(dǎo)作用，而是通過基礎(chǔ)水平表達(dá)的纖維素酶水解纖維素釋放出可溶性的寡糖，寡糖進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)而誘導(dǎo)纖維素酶大量表達(dá)。目前已對(duì)很多寡糖及其衍生物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)纖維二糖，槐糖，龍膽二糖，乳糖等對(duì)纖維素酶的生產(chǎn)是有誘導(dǎo)作用的。但是以這種寡糖直接加入培養(yǎng)基中誘導(dǎo)真菌產(chǎn)生纖維素酶，成本過高，并且二糖對(duì)纖維素酶有反饋抑制作用，影響纖維素酶的降解作用。所以在培養(yǎng)基中采用二糖物質(zhì)作為纖維素酶生產(chǎn)的誘導(dǎo)物是不合適的。目前亟待發(fā)現(xiàn)新型廉價(jià)的纖維素酶合成的誘導(dǎo)物，為纖維素酶高效低成本生產(chǎn)提供新的途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的之一在于提供一種誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物，用于解決現(xiàn)有纖維素酶誘導(dǎo)成本過高，誘導(dǎo)物效果一般的不足。本發(fā)明目的之二在于提供誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物的使用方法，用于提供使用本發(fā)明所述誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物的比較好的方法，發(fā)揮出誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物的最佳效果。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物，其特征在于，按重量份計(jì)，包括以下組分:木質(zhì)纖維素0.5?1.5、以及微晶纖維素6?9.5。
[0006]優(yōu)選的是，按重量份計(jì)，包括以下組分:木質(zhì)纖維素I?1.5、以及微晶纖維素7?8。
[0007]優(yōu)選的是，按重量份計(jì)，包括以下組分:木質(zhì)纖維素1、以及微晶纖維素7.5。
[0008]優(yōu)選的是，所述木質(zhì)纖維素為紫菜、水稻或者小麥中的任一種。
[0009]優(yōu)選的是，所述木質(zhì)纖維素為紫菜。
[0010]一種誘導(dǎo)真菌高產(chǎn)纖維素酶的組合物的使用方法，其特征在于，在真菌培養(yǎng)基中加入所述組合物，所述組合物的添加量為30?35g/L。
[0011]優(yōu)選的是，所述組合物的添加量為33g/L。
[0012]優(yōu)選的是，所述真菌培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，所述液體培養(yǎng)基還包括真菌生長(zhǎng)所需氮源和無機(jī)鹽離子為:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.7%的玉米漿干粉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的(NH4)2SO4，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1 %的MgSO4,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25 %的甘油，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25 %的CaCO3,并調(diào)節(jié)pH為 4.5-5.5。
[0013]優(yōu)選的是，還包括以下步驟:
[0014]在所述液體培養(yǎng)基中接入真菌的孢子懸液，于28-30°C的條件下，以轉(zhuǎn)速170-200轉(zhuǎn)/分速率的搖床上震蕩培養(yǎng)96-120h。
[0015]優(yōu)選的是，所述真菌為檜狀青霉或者里氏木霉中的一種。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]本發(fā)明方法采用將木質(zhì)纖維素以及微晶纖維素按比例配合實(shí)現(xiàn)對(duì)木質(zhì)纖維素的充分利用，節(jié)約資源；
[0018]木質(zhì)纖維素為紫菜、水稻或者小麥中的任一種，是普通常見，且極易獲得的資源，成本低，且解決了日常生活中處理木質(zhì)纖維素的難題；
[0019]木質(zhì)纖維素水解成的多糖為真菌大量繁殖和誘導(dǎo)其合成纖維素酶提供原料，取代了直接向培養(yǎng)基匯總加二糖物質(zhì)作為纖維素酶生產(chǎn)的誘導(dǎo)物的做法，降低了生產(chǎn)成本，并且也不會(huì)發(fā)生對(duì)纖維素酶的反饋抑制作用，也不會(huì)影響纖維素酶的降解作用。
[0020]總之，本發(fā)明所述誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物配比簡(jiǎn)單，原料易于獲得，且成本低，是新型廉價(jià)的纖維素酶合成的誘導(dǎo)物；該組合物的使用方法具有工藝簡(jiǎn)單，條件溫和以及環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，為纖維素酶高效低成本生產(chǎn)提供新的途徑。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0022]實(shí)施例1
[0023]步驟一、將紫菜干燥至恒重，之后用粉碎機(jī)粉碎，將粉碎的紫菜使用80目標(biāo)準(zhǔn)篩子進(jìn)行過篩處理，備用；
[0024]步驟二、將微晶纖維素與過篩后的紫菜按照9.5: 0.5混合，作為誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物加入真菌液體培養(yǎng)基中，添加量為30g/L ；
[0025]步驟三、向液體培養(yǎng)基中加入真菌生長(zhǎng)需要的N源和無機(jī)鹽離子，玉米漿干粉1.7%, (NH4)2S04 0.5%, MgSO4 0.1%,甘油 0.25%, CaC03 0.25%,調(diào)節(jié) pH 4.5-5.5 ；
[0026]步驟四、在培養(yǎng)基中接入檜狀青霉(Penicillium piceum)的孢子懸液,于30°C的條件下，以轉(zhuǎn)速170-200轉(zhuǎn)/分速率的搖床上震蕩培養(yǎng)96-120h。
[0027]發(fā)酵120h后，采用國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)推薦的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定發(fā)酵液酶活力，與只用微晶纖維素誘導(dǎo)檜狀青霉酶液相比，利用誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物誘導(dǎo)檜狀青霉酶液中beta-葡萄糖苷酶酶活力提高46.2%。蛋白濃度提高了 35.7%，外切酶酶活力提高47.6%，濾紙酶活力提高14.2%。
[0028]實(shí)施例2
[0029]步驟一、將紫菜干燥至恒重，之后用粉碎機(jī)粉碎，將粉碎的紫菜使用80目標(biāo)準(zhǔn)篩子進(jìn)行過篩處理，備用；
[0030]步驟二、將微晶纖維素與過篩后的紫菜按照9: I混合，作為誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物加入真菌液體培養(yǎng)基中，添加量為33g/L ；
[0031]步驟三、向液體培養(yǎng)基中加入真菌生長(zhǎng)需要的N源和無機(jī)鹽離子，玉米漿干粉1.7%, (NH4)2S04 0.5%, MgSO4 0.1%,甘油 0.25%, CaC03 0.25%,調(diào)節(jié) pH 4.5-5.5 ；
[0032]步驟四、在培養(yǎng)基中接入檜狀青霉(Penicillium piceum)的孢子懸液,于30°C的條件下，以轉(zhuǎn)速170-200轉(zhuǎn)/分速率的搖床上震蕩培養(yǎng)96-120h。
[0033]發(fā)酵120h后，采用國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)推薦的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定發(fā)酵液酶活力，與只用微晶纖維素誘導(dǎo)檜狀青霉酶液相比，利用誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物誘導(dǎo)檜狀青霉酶液中beta-葡萄糖苷酶酶活力提高61.2%。蛋白濃度提高了 56.7%，外切酶酶活力提高61.4%，濾紙酶活力提高19.5%。
[0034]實(shí)施例3
[0035]步驟一、將紫菜干燥至恒重，之后用粉碎機(jī)粉碎，將粉碎的紫菜使用80目標(biāo)準(zhǔn)篩子進(jìn)行過篩處理，備用；
[0036]步驟二、將微晶纖維素與過篩后的紫菜按照8.5:1混合，作為誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物加入真菌液體培養(yǎng)基中，添加量為35g/L ；
[0037]步驟三、向液體培養(yǎng)基中加入真菌生長(zhǎng)需要的N源和無機(jī)鹽離子，玉米漿干粉1.7%, (NH4)2S04 0.5%, MgSO4 0.1%,甘油 0.25%, CaC03 0.25%,調(diào)節(jié) pH 4.5-5.5 ；
[0038]步驟四、在培養(yǎng)基中接入檜狀青霉(Penicillium piceum)的孢子懸液,于30°C的條件下，以轉(zhuǎn)速170-200轉(zhuǎn)/分速率的搖床上震蕩培養(yǎng)96-120h。
[0039]發(fā)酵120h后，采用國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)推薦的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定發(fā)酵液酶活力，與只用微晶纖維素誘導(dǎo)檜狀青霉酶液相比，利用誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物誘導(dǎo)檜狀青霉酶液中beta-葡萄糖苷酶酶活力提高67.9%。蛋白濃度提高了 59.1%，外切酶酶活力提高100%，濾紙酶活力提高39.2%。
[0040]實(shí)施例4
[0041]步驟一、將紫菜干燥至恒重，之后用粉碎機(jī)粉碎，將粉碎的紫菜使用80目標(biāo)準(zhǔn)篩子進(jìn)行過篩處理，備用；
[0042]步驟二、將微晶纖維素與過篩后的紫菜按照7.5: 1.5混合，作為誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物加入真菌液體培養(yǎng)基中，添加量為30g/L ；
[0043]步驟三、向液體培養(yǎng)基中加入真菌生長(zhǎng)需要的N源和無機(jī)鹽離子，玉米漿干粉1.7%, (NH4)2S04 0.5%, MgSO4 0.1%,甘油 0.25%, CaC03 0.25%,調(diào)節(jié) pH 4.5-5.5 ；
[0044]步驟四、在培養(yǎng)基中接入檜狀青霉(Penicillium piceum)的孢子懸液,于30°C的條件下，以轉(zhuǎn)速170-200轉(zhuǎn)/分速率的搖床上震蕩培養(yǎng)96-120h。
[0045]發(fā)酵120h后，采用國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)推薦的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定發(fā)酵液酶活力，與只用微晶纖維素誘導(dǎo)檜狀青霉酶液相比，利用誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物誘導(dǎo)檜狀青霉酶液中beta-葡萄糖苷酶酶活力提高57.2%。蛋白濃度提高了 54.7%，外切酶酶活力提高70.0%，濾紙酶活力提高19.3%。
[0046]實(shí)施例5
[0047]步驟一、將紫菜干燥至恒重，之后用粉碎機(jī)粉碎，將粉碎的紫菜使用80目標(biāo)準(zhǔn)篩子進(jìn)行過篩處理，備用；
[0048]步驟二、將微晶纖維素與過篩后的紫菜按照6: 0.5混合，作為誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物加入真菌液體培養(yǎng)基中，添加量為33g/L ；
[0049]步驟三、向液體培養(yǎng)基中加入真菌生長(zhǎng)需要的N源和無機(jī)鹽離子，玉米漿干粉1.7%, (NH4)2S04 0.5%, MgSO4 0.1%,甘油 0.25%, CaC03 0.25%,調(diào)節(jié) pH 4.5-5.5 ；
[0050]步驟四、在培養(yǎng)基中接入檜狀青霉(Penicillium piceum)的孢子懸液,于30°C的條件下，以轉(zhuǎn)速170-200轉(zhuǎn)/分速率的搖床上震蕩培養(yǎng)96-120h。
[0051]發(fā)酵120h后，采用國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)推薦的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定發(fā)酵液酶活力，與只用微晶纖維素誘導(dǎo)檜狀青霉酶液相比，利用誘導(dǎo)真菌產(chǎn)纖維素酶的組合物誘導(dǎo)檜狀青霉酶液中beta-葡萄糖苷酶酶活力提高21.2%。蛋白濃度提高了 14.2%，外切酶酶活力提高24.5%，濾紙酶活力提高11.6