产生纤维素酶的新真菌株以及用其进行糖化的方法技术

本发明专利技术涉及新真菌株黄伞(Pholiota adiposa)SKU714；用于从所述真菌株生产纤维素酶的方法；以及使用所产生的纤维素酶用于糖化纤维素的方法。由本发明专利技术的真菌株产生的纤维素酶显示出比现有的糖化酶更好的糖化产量，因此所述纤维素酶可用在各种应用中，包括生物能源生产、纺织工业、造纸工业、洗涤剂工业、动物饲料工业和食品工业。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新菌株黄伞(Pholiota adiposa)SKU714，用于从所述菌株产生纤维素酶的方法，以及使用所产生的纤维素酶用于糖化纤维素的方法。
技术介绍
纤维素是地球上最丰富的有机物质。它是可再生资源，因而无需担心像石油或煤一样枯竭。然而，纤维素多数作为农林废弃物被丢弃，这被视为是环境污染的主要原因。每年在世界范围内产生超过三十亿吨的农林废弃物，仅在亚洲就产生多于8亿吨。因为农林废弃物主要由纤维素和半纤维素组成，如果它们可以通过糖化被转化为包括葡萄糖在内的单糖，这可能对于解决食品、燃料和环境问题有极大的帮助。作为从农林废弃物中回收单糖的普通方法，已知加入硫酸并在高温高压下进行糖化的方法。然而，这种方法的问题在于：必须使用能够耐受强酸和高压的昂贵的设备；因为产生各种副产品而难以分离和回收单糖；因需要处理副产品而生产成本高以及相关的过程是环境不友好的。因为普通糖化方法被限制用于商业应用，所以已经在可以取代普通糖化方法的更加环境友好的纤维素糖化方法上进行了研究。在这方面，已经开发出各种糖化酶并将其商业化用于各种工业领域。此外，正在积极研究其应用。作为糖化酶，纤维素酶广泛用于纺织、造纸、洗涤剂和饲料工业。另外，其用于低热量食品的生产、食品废物的发酵等。植物的细胞壁是由诸如纤维素(不溶性β-1,4-葡聚糖纤维)、半纤维素(非纤维素基的多糖)和木质素(复合多酚多糖)的聚合物所组成。在这些成分中，纤维素以最高量存在，其次是半纤维素和木聚糖作为主要组份。两种成分占总的植物生物量的50％以上。纤维素是由β-1,4键连接的葡萄糖单元的均聚物。为将其分解为单糖，三种类型的酶是必要的，即内切β-1,4-葡聚糖酶(内切β-1,4-)[EC 3.2.1.4]、外切β-1,4-葡聚糖酶[EC 3.2.1.91]和β-葡糖苷酶。内切葡聚糖酶随机地从内侧切割β-1,4葡萄糖键，以及外切葡聚糖酶在非还原端进行切割将葡聚糖分解成二糖纤维二糖。纤维二糖最终通过β-葡糖苷酶分解为葡萄糖。纤维素酶大多数使用霉菌(真菌)生产。具体地，使用曲霉属(Aspergillus)和木霉属(Trichoderma)进行工业化生产纤维素酶。虽然里氏木霉ZU-02(Trichoderma reesei ATCC 56764)已作为代表性的产生纤维素酶的菌株被深入地研究，其酶浓度和活性都不足以充分满足工业需求。例如，虽然从生物质来生产乙醇的过程在资源的回收利用、生产燃料的环境友好等方面具有许多优势，从木质纤维素物质生产乙醇与汽油生产相比更加昂贵。在乙醇生产过程中，产生糖化酶的成本占了总生产成本的大约60％。因此，对纤维素的有效糖化过程存在强烈的需求，特别是对使用新菌株的环境友好的纤维素糖化过程。
技术实现思路
技术问题为解决上述现有技术的问题进行本专利技术。本专利技术针对提供显示高活性的产生纤维素酶的新菌株。本专利技术还针对提供使用所述菌株来产生纤维素酶的方法。本专利技术还针对提供使用所述纤维素酶用于糖化纤维素的方法。技术方案在一方面，本专利技术提供产生纤维素酶的黄伞SKU714(登记号KCCM 11187P)菌株。另一方面，本专利技术提供用于产生纤维素酶的方法，包括培养黄伞SKU714(登记号KCCM 11187P)。在根据本专利技术的用于产生纤维素酶的方法中，可使用含有玉米浆粉(5～10g/L)、酵母提取物(1～5g/L)、磷酸二氢钾(3～7g/L)、磷酸氢钾(3～7g/L)、七水硫酸酶(1～5g/L)、盐酸硫胺素(0.01～0.03g/L)和碳源(10～30g/L)的pH 4.5～5.5的介质来进行培养。在根据本专利技术的用于产生纤维素酶的方法中，碳源可选自纤维素、纤维二糖、稻草和微晶纤维素。在根据本专利技术的用于产生纤维素酶的方法中，可在100-200rpm的搅拌速率、0.8～1.2vvm的通气速率和25至30℃的培养温度的条件下进行培养。在另一方面，本专利技术提供使用由黄伞SKU714菌株产生的纤维素酶来糖化纤维素的方法。在根据本专利技术的用于糖化纤维素的方法中，可在5～25wt％的基质浓度、1～45FPU/g基质的纤维素酶浓度、pH 4～7和50～80℃的温度的条件下进行糖化。在根据本专利技术的用于糖化纤维素的方法中，白杨、稻草或其混合物可用作纤维素源或基质。有益效果根据本专利技术的新菌株黄伞SKU714，其从伞菌中分离出，产生高活性的纤维素酶。因为由根据本专利技术的新菌株所产生的纤维素酶显示出比现有的糖化酶更好的糖化产量，其可用在各种应用中，包括生物能源生产、纺织工业、造纸工业、洗涤剂工业、饲料工业、食品工业、低热量食品的生产、食品废物的发酵等。附图说明图1显示对本专利技术菌株的ITS-5.8S rDNA序列和类似物种之间的遗传关系进行分析的结果。图2a显示随着培养时间推移，通过每单位酶量的黄伞SKU714菌株分解滤纸来测量β-葡糖苷酶活性(-●-)、纤维二糖水解酶活性(-○-)、内切葡聚糖酶活性(-▲-)和葡萄糖产量(-Δ-)的结果。图2b显示随着培养时间推移，测量黄伞SKU714菌株的木聚糖酶活性(-●-)、漆酶活性(-○-)、甘露聚糖酶活性(-▲-)和木质素过氧化物酶活性(-Δ-)的结果。图3a显示黄伞SKU714菌株产生的β-葡糖苷酶的活性依赖于pH。图3b显示由黄伞SKU714菌株产生的β-葡糖苷酶的活性依赖于温度。具体实施方式本专利技术通过实施例得以更详细地描述。然而，本专利技术的范围不为实施例限制。实施例1：筛选产生纤维素酶的菌株为筛选产生纤维素酶的菌株，将10μL的伞菌培养物悬浮在10mL的生理盐水中。将10μL的所得悬浮物(1x104cfu mL-1)平铺在含2％的羧甲基纤维素的马铃薯葡萄糖琼脂，并在27℃孵育3天。在固体琼脂培养基上形成菌落后，使用0.1％的刚果红将平皿染色，然后用1M氯化钠进行脱色。然后，通过选择具有由水解纤维素而在菌落周围产生晕圈的菌落来筛选生产纤维素酶的伞菌菌株。通过这种方法来筛选初步菌株(S1-S6)。使用现有的生产菌株里氏木霉ZU-02作为对照(C)，在含有羧甲基纤维素的固体琼脂培养基上进行测试之后，从筛选出菌株中选择出显示最好纤维素降解能力的S4菌株。实施例2：鉴定菌株为鉴定在实施例1中筛选出的S4菌株，由韩国微生物培本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生纤维素酶的黄伞(Pholiota adiposa)SKU714，其以登记号KCCM 11187P保藏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.24 KR 10-2012-00193351.一种产生纤维素酶的黄伞(Pholiota adiposa)SKU714，其以登
记号KCCM 11187P保藏。
2.一种用于产生纤维素酶的方法，其包括通过培养根据权利要求
1所述的黄伞(Pholiota adiposa)SKU714来产生纤维素酶。
3.根据权利要求2所述的用于产生纤维素酶的方法，其中在含有
玉米浆粉(5～10g/L)、酵母提取物(1～5g/L)、磷酸二氢钾(3～7g/L)、
磷酸氢钾(3～7g/L)、七水硫酸镁(1～5g/L)、盐酸硫胺素(0.01～0.03
g/L)和碳源(10～30g/L)的pH 4.5～5.5的介质中进行培养。
4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正杰，金泰寿，S·S·贾格塔普，车玟镐，李钟寅，卢恒德，
申请(专利权)人：SK化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR