一種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種角蛋白酶生產(chǎn)方法，特別涉及一種高效的角蛋白酶生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 角蛋白酶(Keratinase)是一種可以特異性降解角蛋白的酶類，由細(xì)菌、放線菌和 真菌等多種微生物產(chǎn)生。羽毛作為家禽飼養(yǎng)和屠宰工業(yè)的副產(chǎn)物每年產(chǎn)量巨大，且蛋白質(zhì) 和氨基酸含量豐富，是潛在的優(yōu)良蛋白質(zhì)資源。羽毛的合理利用一方面可以減少?gòu)U棄物對(duì) 環(huán)境的污染，同時(shí)可以作為一種飼科蛋白質(zhì)應(yīng)用于畜禽的飼養(yǎng)。在傳統(tǒng)利用羽毛過程中主 要采用酸堿水解。熱降解等方法，前者存在污染環(huán)境問題，后者對(duì)能源消耗比較大，且可以 破壞部分氨基酸，降低了產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。其他常見的角蛋白為動(dòng)物的毛發(fā)，如牛毛、羊毛 和人發(fā)等，這類角蛋白質(zhì)部分作為商業(yè)原料進(jìn)行加工外，其余多作為廢物處理，也造成了環(huán) 境的污染和蛋白資源的浪費(fèi)。角蛋白酶能使角蛋白降解為多肽和氨基酸，既可用于農(nóng)業(yè)肥 料的生產(chǎn)，又可作為畜禽的飼料蛋白源;角蛋白酶是皮膚真菌重要的侵襲因子，其在皮膚病 治療方面的研究還有待于進(jìn)一步挖掘。另外，角蛋白酶可"消化"導(dǎo)致瘋牛病和人類克雅氏 癥的毒蛋白，從而可應(yīng)用于醫(yī)療和實(shí)驗(yàn)儀器的凈化;它還可用于皮革脫毛鞣制，配制潤(rùn)露、 浴皂、洗發(fā)水和脫毛膏等美容品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提高一種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法，選擇?；撬岽龠M(jìn)生物代謝，微晶纖維素 使腸膜明串珠菌吸附到斜面培養(yǎng)基上，益智仁增加粘金黃桿菌健胃，補(bǔ)充微生物生長(zhǎng)所需 的維生素 B1、維生素 B2、維生素 C、維生素 E及多種氨基酸、脂肪酸，冬瓜粉增加微生物排泄， 便于微生物繁殖，而魔芋粉吸收水分，便于粘金黃桿菌繁殖和生長(zhǎng)得到高效角蛋白酶。
[0004] -種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 采用涂布或劃線的方法將腸膜明串珠菌接種到斜面培養(yǎng)基上，于18~37 °C復(fù)壯培 養(yǎng)18~36小時(shí)，得到復(fù)壯菌體； 2) 將復(fù)壯菌體接種到液體種子培養(yǎng)基中，于18~37°C，100~300rpm條件下培養(yǎng)18~ 36小時(shí)，得到發(fā)酵種子； 3) 將發(fā)酵種子按發(fā)酵培養(yǎng)基體積的5~15%接入發(fā)酵罐中，罐溫18~37°C、罐壓0.2~ 0.8kg/cm2，攪拌速率100~300rpm，通氣量為1: 0.3~2.0，發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間18~60小時(shí)， 12000rpm離心15min后，收集沉淀物，水復(fù)溶解后，采用濃度35%的硫酸銨處理，鹽析沉淀后 得到該角蛋白酶。
[0005] 所述的每1000ml斜面培養(yǎng)基的成份為:食鹽6~14g、酵母粉5~10g、蛋白胨5~15g、瓊 脂粉10~19g、?；撬?-12g、微晶纖維素卜2g、余量為水;所述的每1000ml種子培養(yǎng)基的成份 為:食鹽3~8g、酵母粉5~10g、蛋白胨5~15g、瓊脂粉10~19g、益智仁2~3g、冬瓜粉1~2g、魔芋粉 1~3g，余量為水;所述的每1000ml發(fā)酵培養(yǎng)基的成份為:牛毛粉角蛋白10~15g、葡萄糖0.1~ 〇. 7g、酵母粉0.1~0.8g、蛋白胨0.1 g、氯化鈣0.1 g，其余為水。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)： (1) ?；撬峥梢源龠M(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝，從而提高粘金黃桿菌抗氧化能力，增強(qiáng)機(jī)體免疫 力;而且牛磺酸參與神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)，增強(qiáng)粘金黃桿菌心肌收縮力； (2) 微晶纖維素使腸膜明串珠菌吸附到斜面培養(yǎng)基上； (3) 益智仁含揮發(fā)油、益智仁酮、維生素 B1、維生素 B2、維生素 C、維生素 E及多種氨基酸、 脂肪酸等，益智仁增加腸膜明串珠菌健胃； (4) 冬瓜粉增加微生物排泄，便于微生物繁殖； (5) 魔芋粉吸收水分，便于腸膜明串珠菌繁殖和生長(zhǎng)； (6) 本發(fā)明所述的腸膜明串珠菌購(gòu)買于上海銘睿生物科技有限公司； (7) 十二烷基磺酸鈉增加微晶纖維素的分散，提高粘金黃桿菌的繁殖效率，苯甲酸鈉和 膨潤(rùn)土增加十二烷基磺酸鈉的分散； (8) 本發(fā)明所用的原料各個(gè)廠家均可實(shí)用，只要主要成分相似或相同均可。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 下面通過舉例介紹實(shí)施方式 實(shí)施例一 1) 采用涂布或劃線的方法將腸膜明串珠菌接種到斜面培養(yǎng)基上，于18°c復(fù)壯培養(yǎng)18小 時(shí)，得到復(fù)壯菌體;所述的每l〇〇〇ml斜面培養(yǎng)基的成份為:食鹽6g、酵母粉5g、蛋白胨5g、瓊 脂粉l〇g、?；撬?g、微晶纖維素 lg、水為975g; 2) 將復(fù)壯菌體接種到液體種子培養(yǎng)基中，于18°C，100rpm條件下培養(yǎng)18小時(shí)，得到發(fā) 酵種子;所述的每l〇〇〇ml種子培養(yǎng)基的成份為:食鹽3g、酵母粉5g、蛋白胨5g、瓊脂粉10g、益 智仁2g、冬瓜粉lg、魔芋粉lg，水為981g; 3) 將發(fā)酵種子按發(fā)酵培養(yǎng)基體積的5%接入發(fā)酵罐中，罐溫18°C、罐壓0.2kg/cm2,攪 拌速率l〇〇 rpm，通氣量為1:0.3，發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間18小時(shí)，12000rpm離心15min后，收集沉淀 物，水復(fù)溶解后，采用濃度35%的硫酸銨處理，鹽析沉淀后得到該角蛋白酶；所述的每 1000ml發(fā)酵培養(yǎng)基的成份為:牛毛粉角蛋白10g、葡萄糖0. lg、酵母粉0. lg、蛋白胨0. lg、氯 化鈣〇.lg，水為995g。
[0008] 實(shí)施例二 1) 采用涂布或劃線的方法將腸膜明串珠菌接種到斜面培養(yǎng)基上，于37 °C復(fù)壯培養(yǎng)36 小時(shí)，得到復(fù)壯菌體；所述的每l〇〇〇ml斜面培養(yǎng)基的成份為:食鹽14g、酵母粉10g、蛋白胨 15g、瓊脂粉19g、?；撬?2g、十二烷基磺酸鈉2g、苯甲酸鈉 lg、微晶纖維素2g、膨潤(rùn)土 0.5g、 水950g; 2) 將復(fù)壯菌體接種到液體種子培養(yǎng)基中，于37°C，300rpm條件下培養(yǎng)36小時(shí)，得到發(fā) 酵種子;所述的每l〇〇〇ml種子培養(yǎng)基的成份為:食鹽8g、酵母粉10g、蛋白胨15g、瓊脂粉19g、 益智仁3g、冬瓜粉2g、魔芋粉3g，水為956g; 3) 將發(fā)酵種子按發(fā)酵培養(yǎng)基體積的15 %接入發(fā)酵罐中，罐溫37°C、罐壓0.8kg/cm2，攪 拌速率300rpm，通氣量為1:2.0，發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間60小時(shí)，得到該角蛋白酶;所述的每1000ml發(fā) 酵培養(yǎng)基的成份為:牛毛粉角蛋白15g、葡萄糖0.7g、酵母粉0.8g、蛋白胨0.1 g、氯化f丐0.1 g， 水為992g。
[0009] 實(shí)施例三 1) 采用涂布或劃線的方法將腸膜明串珠菌接種到斜面培養(yǎng)基上，于28 °C復(fù)壯培養(yǎng)27 小時(shí)，得到復(fù)壯菌體;所述的每l〇〇〇ml斜面培養(yǎng)基的成份為:食鹽10g、酵母粉7.5g、蛋白胨 1 〇g、瓊脂粉15g、牛磺酸9g、微晶纖維素 1.5g、水為962g; 2) 將復(fù)壯菌體接種到液體種子培養(yǎng)基中，于28°C，200rpm條件下培養(yǎng)27小時(shí)，得到發(fā) 酵種子;所述的每l〇〇〇ml種子培養(yǎng)基的成份為:食鹽5.5g、酵母粉7.5g、蛋白胨10g、瓊脂粉 14.58、益智仁2.58、冬瓜粉1.58、魔芋粉28，余量為水968 8; 3) 將發(fā)酵種子按發(fā)酵培養(yǎng)基體積的10 %接入發(fā)酵罐中，罐溫28 °C、罐壓0.5kg/cm2，攪 拌速率200rpm，通氣量為1:1.2，發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間39小時(shí)，12000rpm離心15min后，收集沉淀物， 水復(fù)溶解后，采用濃度35%的硫酸銨處理，鹽析沉淀后得到該角蛋白酶;所述的每1000ml發(fā) 酵培養(yǎng)基的成份為：牛毛粉角蛋白12.5g、葡萄糖0.4g、酵母粉0.45g、蛋白胨O.lg、氯化鈣 〇· lg，水為991g。
[0010] 將該角蛋白酶按照專利201410148157.9的檢測(cè)方法體外酶解試驗(yàn)概況進(jìn)行檢測(cè)， 表1不同角蛋白酶制劑對(duì)豆柏中蛋白消化率的影響
1 從表1可以看出，本發(fā)明所述角蛋白1酶制劑能有效提高豆柏中蛋白的消化率，其中實(shí)1 施例2所述角蛋白酶制劑對(duì)蛋白消化率的影響最大，使豆柏中蛋白的消化率提高了 4.91%，更有利于養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)蛋白的吸收，從而能減少飼料中蛋白原料的添加量，降低生產(chǎn) 成本。
[0011] 將實(shí)施例二角蛋白酶用于制革脫毛，發(fā)現(xiàn)角蛋白酶用量為生皮重量的0.2%，就可 使牛皮的毛脫落。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟： 采用涂布或劃線的方法將腸膜明串珠菌接種到斜面培養(yǎng)基上，于18~37 °C復(fù)壯培養(yǎng) 18~36小時(shí)，得到復(fù)壯菌體； 2) 將復(fù)壯菌體接種到液體種子培養(yǎng)基中，于18~37°C，100~300rpm條件下培養(yǎng)18~ 36小時(shí)，得到發(fā)酵種子； 3) 將發(fā)酵種子按發(fā)酵培養(yǎng)基體積的5~15%接入發(fā)酵罐中，罐溫18~37°C、罐壓0.2~ 0.8kg/cm2，攪拌速率100~300rpm，通氣量為1:0.3~2.0，發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間18~60小時(shí)，得到 該角蛋白酶。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法，其特征在于所述的每1000ml斜 面培養(yǎng)基的成份為:食鹽6~14g、酵母粉5~10g、蛋白胨5~15g、瓊脂粉10~19g、?；撬?-12g、 微晶纖維素1~2g、余量為水。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法，其特征在于所述的每1000ml種 子培養(yǎng)基的成份為:食鹽3~8g、酵母粉5~10g、蛋白胨5~15g、瓊脂粉10~19g、益智仁2~3g、冬 瓜粉1~2g、魔芋粉1~3g，余量為水。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法，其特征在于所述的每1000ml發(fā) 酵培養(yǎng)基的成份為:牛毛粉角蛋白10~15g、葡萄糖0.1~0.7g、酵母粉0.1~0.8g、蛋白胨0.1 g、 氯化鈣O.lg，其余為水。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效角蛋白酶生產(chǎn)方法，采用涂布或劃線的方法將腸膜明串珠菌接種到斜面培養(yǎng)基上，于18～37℃復(fù)壯培養(yǎng)18～36小時(shí)，得到復(fù)壯菌體；將復(fù)壯菌體接種到液體種子培養(yǎng)基中，于18～37℃，100～300rpm條件下培養(yǎng)18～36小時(shí)，得到發(fā)酵種子；將發(fā)酵種子按發(fā)酵培養(yǎng)基體積的5～15％接入發(fā)酵罐中，罐溫18～37℃、罐壓0.2～0.8kg/cm2，攪拌速率100～300rpm，通氣量為1∶0.3～2.0，發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間18～60小時(shí)，得該高效角蛋白酶；所制備角蛋白廣泛用于制革脫毛、水解角蛋白領(lǐng)域。
【IPC分類】C12N9/52, C12R1/01
【公開號(hào)】CN105567665
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610174787
【發(fā)明人】謝海濤, 董景峰, 謝來(lái)賓, 陳佩, 王鵬亭, 柴行, 周秋云
【申請(qǐng)人】深圳市先康達(dá)生物科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日