一种提高白腐真菌产酶酶活的方法技术

本发明专利技术涉及微生物技术领域，公开了一种提高白腐真菌产酶酶活的方法。本发明专利技术所述方法将白腐真菌接种到发酵培养基中，采用蓝光照射进行发酵。本发明专利技术以蓝光照射替换传统的黑暗环境对白腐真菌进行产酶发酵，能够明显提高所产纤维素酶和半纤维素酶的酶活；此外配合在发酵培养基中添加铜离子和/或锰离子还可同时提高所产木质素降解酶的酶活。

【技术实现步骤摘要】
一种提高白腐真菌产酶酶活的方法
本专利技术涉及微生物
，具体涉及一种提高白腐真菌产酶酶活的方法。
技术介绍
2017年，我国农业生产中各类秸秆年产量约为10亿吨，这些农业废弃物中蕴含着丰富的可再生资源。充分利用这些秸秆生产饲料、肥料以及生物能源(乙醇、沼气等)是目前秸秆木质纤维素定向生物转化利用的研究热点。木质纤维素主要成分为纤维素、半纤维素和木质素。制约秸秆高值化综合利用的主要瓶颈是木质纤维素的有效降解。到目前为止，木质素降解方法主要包括物理法、化学法、物理化学法以及生物降解法。其中，生物降解作为绿色环保的木质素处理方法而成为研究热点。生物降解主要有微生物降解法和酶降解法。但是微生物降解方法存在时间长(一般需要21-60天)以及生长条件要求苛刻(无菌，排除外界杂菌的干扰)的问题，因此限制了其在实际生产中的商业化应用。因此，研究人员将重点转移到酶降解上。因此，提高微生物纤维素、半纤维素和木质素降解酶活性成为研究重点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种提高白腐真菌产酶酶活的方法，使得所述方法能够同时提高白腐真菌生产的纤维素酶和半纤维素酶的酶活；本专利技术的另外一个目的在于提供一种提高白腐真菌产酶酶活的方法，使得所述方法能够同时提高白腐真菌生产的纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶的酶活；为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种提高白腐真菌产酶酶活的方法，将白腐真菌接种到发酵培养基中，采用蓝光照射进行发酵。白腐真菌常规发酵产酶是在黑暗环境中，但是存在酶活较低的问题。针对该问题，本专利技术采用蓝光照射的方法诱导白腐真菌发酵产酶，提高了所产纤维素酶和半纤维素酶的酶活。作为优选，所述白腐真菌为杏鲍菇、平菇、黄孢原毛平革菌以及白囊耙齿菌中的一种或两种以上。其中，杏鲍菇、平菇、黄孢原毛平革菌、白囊耙齿菌均可通过CICC或中国普通微生物菌种保藏管理中心处获得，作为优选，所述蓝光为440-470nm蓝光，强度为50-100μmolm-2s-1，在本专利技术具体实施方式中选择455nm蓝光，强度为80μmolm-2s-1。作为优选，所述发酵的温度为25-30℃；在具体实施过程中可以选择为25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃，也可在25-30℃范围内波动。在本专利技术具体实施方式中，分别以杏鲍菇、平菇、黄孢原毛平革菌以及白囊耙齿菌四种代表性的不同白腐真菌在黑暗和蓝光环境下发酵，结果显示，蓝光照射下的白腐真菌所产纤维素酶和半纤维素酶的酶活得到明显提升；同时，本专利技术采用了产纤维素酶和半纤维素酶的哈茨木霉再次验证蓝光照射效果的专属性，结果显示哈茨木霉所产纤维素酶和半纤维素酶的酶活并未得到显著提升，黑暗环境和蓝光照射的酶活几乎一致，这表明蓝光照射的措施并不适合所有微生物菌。此外，本专利技术就发酵过程中使用的发酵培养基提供了优选方案，即所述发酵培养基为含有苎麻秸秆的发酵培养基；进一步优选地，所述发酵培养基包括葡萄糖、苎麻秸秆、(NH4)2SO4、尿素、蛋白胨、KH2PO4、CaCl2、MgSO4、FeSO4、MnSO4、ZnSO4、CoCl2、Tween和水；更优选地，所述发酵培养基为：葡萄糖0.5-2g/L、苎麻秸秆15-60g/L、(NH4)2SO41.1-4.4g/L、尿素0.25-1g/L、蛋白胨0.5-2g/L、KH2PO41-4g/L、CaCl20.15-0.6g/L、MgSO40.04-0.16g/L、FeSO40.0025-0.01g/L、MnSO40.0008-0.0032g/L、ZnSO40.0007-0.0028g/L、CoCl20.00185-0.0074g/L、Tween1-4滴/L，余量水。在具体实施过程中，可任意选择如下发酵培养基：(1)葡萄糖0.5g/L、苎麻秸秆60g/L、(NH4)2SO41.1g/L、尿素1g/L、蛋白胨0.5g/L、KH2PO44g/L、CaCl20.15g/L、MgSO40.16g/L、FeSO40.0025g/L、MnSO40.0032g/L、ZnSO40.0007g/L、CoCl20.0074g/L、Tween1滴/L，余量水；(2)葡萄糖1g/L、苎麻秸秆30g/L、(NH4)2SO42.2g/L、尿素0.5g/L、蛋白胨1g/L、KH2PO42g/L、CaCl20.3g/L、MgSO40.08g/L、FeSO40.005g/L、MnSO40.0016g/L、ZnSO40.0014g/L、CoCl20.0037g/L、Tween2滴/L，余量水；(3)葡萄糖2g/L、苎麻秸秆15g/L、(NH4)2SO44.4g/L、尿素0.25g/L、蛋白胨2g/L、KH2PO41g/L、CaCl20.6g/L、MgSO40.04g/L、FeSO40.01g/L、MnSO40.0008g/L、ZnSO40.0028g/L、CoCl20.00185g/L、Tween4滴/L，余量水；(4)葡萄糖1.5g/L、苎麻秸秆45g/L、(NH4)2SO43g/L、尿素0.5g/L、蛋白胨1.5g/L、KH2PO43g/L、CaCl20.2g/L、MgSO40.1g/L、FeSO40.006g/L、MnSO40.0025g/L、ZnSO40.001g/L、CoCl20.0025g/L、Tween3滴/L，余量水。在本专利技术提供的优选发酵培养基上，在常规黑色环境下发酵产酶，所获得的各酶酶活明显要高于现有专利中的常规发酵培养基，再配合蓝光照射，可以获得更佳的提高效果。此外，本专利技术所述方法还包括在发酵培养基中加入铜离子或锰离子或两者的组合，由此在前述技术效果基础上还可以明显提高木质素降解酶的酶活；其中，所述铜离子的终浓度为0.1mM-0.5mM，所述锰离子的终浓度为0.1mM-0.5mM；在本专利技术具体实施方式中，所述铜离子的终浓度为0.2mM，所述锰离子的终浓度为0.2mM。其中，铜离子可以通过添加CuSO4来实现，锰离子通过添加MnSO4来实现。根据上述各方面的技术效果，本专利技术还提出了蓝光照射或者蓝光照射联合加入铜离子或锰离子或两者组合的发酵培养基在白腐真菌发酵产酶中的应用。由以上技术方案可知，本专利技术以蓝光照射替换传统的黑暗环境对白腐真菌进行产酶发酵，能够明显提高所产纤维素酶和半纤维素酶的酶活；此外配合在发酵培养基中添加铜离子和/或锰离子还可同时提高所产木质素降解酶的酶活。具体实施方式本专利技术公开了一种提高白腐真菌产酶酶活的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术所述方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。在白腐真菌接种发酵培养基之前，一般会先接种至种子培养基活化，制成种子液接种，例如可以采用PDA培养基加葡萄糖作为种子培养基，如下：配置PDA培养基(取去皮马铃薯200g，切成小块，加1000mL水煮沸20min。滤去马铃薯块，并将滤液补足至1000mL。添加葡萄糖20g，溶化后分装，115℃，灭菌30min)，接种白腐真菌斜面菌种(20-30mm2每块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高白腐真菌产酶酶活的方法，其特征在于，将白腐真菌接种到发酵培养基中，采用蓝光照射进行发酵。

【技术特征摘要】
1.一种提高白腐真菌产酶酶活的方法，其特征在于，将白腐真菌接种到发酵培养基中，采用蓝光照射进行发酵。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述白腐真菌为杏鲍菇、平菇、黄孢原毛平革菌以及白囊耙齿菌中的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述蓝光为440-470nm蓝光，强度为50-100μmolm-2s-1。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述发酵的温度为25-30℃。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述发酵培养基为含有苎麻秸秆的发酵培养基。6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述发酵培养基包括葡萄糖、苎麻秸秆、(NH4)2SO4、尿素、蛋白胨、KH2PO4、CaCl2、MgSO4、FeSO4、MnSO4、ZnSO4、CoCl2、Tween和水。7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述发酵培养基为：葡萄糖0...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭源德，谢纯良，朱作华，龚文兵，周映君，严理，胡镇修，
申请(专利权)人：中国农业科学院麻类研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43