狼尾草及其用途制造技术

狼尾草及其用途。本发明专利技术揭示用于培养纤维素分解微生物以产生纤维素酶的培养基、组合物和方法。

【技术实现步骤摘要】

本申请案涉及用于培养纤维素分解微生物以产生纤维素酶的培养基、组合物和方法。
技术介绍
在过去的数十年中，针对纤维素酶系统的大部分研究主要集中于纤维素分解生物质转化以产生富能量(energy-rich)物质(例如乙醇、氢气和甲烷)。因此，已研发出许多相关技术(夏尔汉(Sheehan)和海默尔(Himmel)，1999)。这些生物技术的关键在于实现微生物和酶促纤维素水解范例的实用目标(李德(Lynd)等人，2002)。然而，目前可用于将纤维素转化成生物燃料的生物技术方法尽管颇具前景，却相对缺乏深入研究。此外，使用天然形成的木质纤维素(源自木材、草、林业废料、废纸、城市废料，和农业残余物，例如玉米秸 和禾草)生产纤维素酶的趋势在世界范围内已明显增加。在所有原料中，农业生物质(由超过50%纤维素和半纤维素组成)因经营成本极低而成为生产微生物酶的极佳碳源。降低微生物酶生产的成本已成为当下生物燃料研发与生产的重要研究目标。由于纤维素酶在众多工业工艺(诸如动物饲料、淀粉加工、制曲和酿酒、谷物酒精发酵、水果和蔬菜加工、纸浆造纸业和纺织业)中的应用潜力巨大(博艾特(Bhat)，2000)，大量研究已集中于纤维素酶。许多产生各种纤维素分解酶的微生物已研究了数十年(李德(Lynd)等人，2002)。一些用于增加纤维素酶产量的培养方法已被广泛报导，包括深层发酵与固态发酵(盖嘉克(Grajek), 1987)、不同类型和浓度的底物(帕瓦林纳(Pavarina)和杜兰特(Durrant), 2002)、利用碳源和氮源进行调节(洛克金顿(Lockington)等人,2002)、进行共培养来产生纤维素酶(王(Wang)等人，2006)和菌株改良(艾德索尔(Adsul)等人，2007)。考虑到需要使用纤维素酶进行基于纤维素的物质的糖化，因此筛选具有高纤维素酶活性、水解产物中无残余物(例如纤维二糖)留下且具有热-PH稳定性酶的微生物将为有益的。在具有适用性、高活性和高生产力的纤维素酶的研发和生产过程中，成本问题是一个关键性问题。制备培养基的化学物质是生长纤维素分解微生物以产生纤维素酶的典型花费。需要一种具有成本效益的培养基。
技术实现思路
本专利技术涉及用于生长纤维素分解微生物以产生纤维素酶的具有成本效益的培养基和方法。因此,本专利技术一方面的特征在于一种含有狼尾(Napier ；NP)草(象草(Pennisetumpurpureum))的培养基。在一实例中，培养基包含约O. I %到5% (w/v)NP草碎片。培养基可含有氮(N)源。在一实例中，培养基经过灭菌。在另一实例中，培养基进一步含有抗生素。在第二方面中，本专利技术的特征在于一种培养纤维素分解微生物的方法。所述方法包括以下步骤获得上述培养基；和在所述培养基中，在允许纤维素分解微生物的细胞生长的条件下培养所述细胞。纤维素分解微生物的实例包括(但不限于)镰刀菌属(Fusarium spp·)、曲霉菌属(Aspergillus spp.)和脉抱菌属(Neurospora spp.)。优选使用的纤维素分解微生物可为真菌，诸如黑曲霉菌(Aspergillus niger)、菌膜假丝酵母(Candida pelliculosa)、脆壁克鲁维酵母(Kluyveromyces fragilis)、黄抱原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、裂裙菌(Schizopphyllum commune)和里氏木霉(Trichoderma reesei);细菌，诸如农杆菌(Agrobacterium)ATCC 21400、解淀粉芽抱杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、环状芽抱杆菌(Bacillus circulans)、枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)、产玻拍酸拟杆菌(Bacteroides succinogenes)、幾肥纤维单胞菌(Cellumonas fimi)、潮湿纤维单胞菌(Cellulomonas uda)、热纤梭菌(Clostridiumthermocellum)、非脱羧埃希菌(Escherichia adecarboxylata)、菊欧文氏菌(Erwiniachrysantemi)、双抱小双抱菌(Microbispora bispora)和高温单抱菌 YX (ThermonosporaYX);或从诸如黄胸散白蚁(Reticulitermes fIavipes)、食木船蛆(Xylophaga)、澳洲土垄家白蚁(Coptotermes Iacteus)、黑胸象白蚁(Nasutitermes walkeri)、大和白蚁(Leucotermes speratus)(散白蚁属(Reticulitermes))、盖罩大蜗牛(Helixpomatia)、隐尾爐(Cryptocercus punctulates)、食木蟑螂(Panesthia cribrata)、桑粒肩天牛 (Calolampra elegans)和穴居蟑螂(Geoscapheus dilatatus)等动物获得的其它微生物。在第三方面中，本专利技术的特征在于一种产生纤维素酶的方法。所述方法包括以下步骤获得上述培养基，并在所述培养基中，在允许表达纤维素酶的条件下培养含有编码纤维素酶的核酸的纤维素分解微生物(诸如选自镰刀菌属、曲霉菌属和脉孢菌属的真菌)的细胞；和从所培养的细胞或培养基纯化纤维素酶。在第四方面中，本专利技术的特征在于一种具有上述培养基和纤维素分解微生物(诸如选自镰刀菌属、曲霉菌属和脉孢菌属的真菌)的细胞的组合物。可以使用上述方法和组合物，由木质纤维素物质产生可发酵糖和能量。因而，在第五方面中，本专利技术的特征在于一种由木质纤维素物质产生可发酵糖的方法。所述方法包括提供具有上述培养基和纤维素分解微生物的细胞的组合物；和使所述组合物与木质纤维素物质接触以产生可发酵糖。在一实例中，培养基含有约O. 1%到5%，例如1.0% (w/v)NP草碎片。可发酵糖可为葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、蔗糖、果糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖、寡糖(例如纤维素低聚物或木糖低聚物)或其任意组合。木质纤维素物质的实例包括纤维素性动物废料、城市固体废料、废纸、庭院废料、农业残余物、林业残余物及其任意组合。所述方法可进一步包括将可发酵糖转化成发酵产物的步骤。这一转化步骤可通过微生物发酵或酶处理来进行。在第六方面中，本专利技术的特征在于一种由木质纤维素物质产生能量的方法。所述方法包括提供上述组合物；使所述组合物与木质纤维素物质接触以产生可发酵糖；转化所述可发酵糖以产生可燃发酵产物；和燃烧所述可燃发酵产物或水解性固体废料或残余物以产生能量。在第七方面中，本专利技术的特征在于一种用于饲料或食品添加剂加工、生物制浆或复合物处理的方法。所述方法包括提供上述组合物，其包含培养基和纤维素分解微生物的细胞；和使所述组合物与待加工或处理的物质接触。在第八方面中，本专利技术的特征在于一种生物反应器，其含有木质纤维素物质和上述组合物。本专利技术一个或一个以上实施例的细节将于所附图式和以下描述中予以阐述。根据这些描述和图式以及权利要求书，将易于了解本专利技术的其它特征、目的和优势。附图说明图Ia到图Ic为显示与使用1%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种培养基，其包含狼尾(Napier；NP)草(象草(Pennisetum？purpureum))。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余淑美，贺端华，池俊利，郭献文，刘建宏，
申请(专利权)人：中央研究院，
类型：发明
国别省市：