一种绿僵菌发酵生产酯酶的培养基及方法技术

技术编号:8128348 阅读:260 留言:0更新日期:2012-12-26 23:37
本发明专利技术涉及真菌的发酵培养基及工艺。更具体地,本发明专利技术涉及一种绿僵菌发酵生产酯酶的培养基及方法。所述培养基的原料含有酵母粉1-3w%,D-山梨醇1-4w%,Ba2+0.01-0.04mol/L,VB40.005-0.02w%,三醋酸甘油酯2w%,培养基初始pH=6.6-7.5。该方法通过将发酵种子液按接种于培养基,250mL的三角瓶装液量为125mL,接种量10%,于27℃,转速160r/min下培养。本发明专利技术的发酵方法有发酵周期短;条件温和,易于控制;提供的用于绿僵菌发酵生产酯酶的培养基,具有酯酶产率高,酯酶活力高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真菌的发酵培养基及工艺。更具体地,本专利技术涉及。
技术介绍
酯酶(Esterase, EC3. I. I. I)是一类能够催化酯键水解形成相应的酸和乙醇的酶类,广泛分布于动植物和微生物(Bronscheuer,2002)。微生物能够产生多种具有酯解活力的酶类,包括酯酶(Esterase)和脂肪酶(Lipase)。酯酶能够水解或者合成酰基碳链长度小于10的甘油酯类,对于酰基碳链长度大于10的甘油酯类则没有催化活性。酯酶催化反应具较广的底物范围,在催化底物反应时不需要辅助因子,在一些变形剂,如有机溶剂中有很高的稳定性,此外酯酶催化反应具有立体特异性和区域专一性的 特点。由于酯酶以上优点,使得酯酶在很多领域有着广泛的应用。近年来,全球市场工业用酶市场不断扩大,而酯酶是其中一种被广泛使用的生物催化剂,在全球工业用酶市场占据很高的很高比例。随着日益高涨的能源成本、石油煤炭等不可再生资源的衰竭、环境污染以及经济全球化,大规模的可再生的,环保的生物处理工艺来代替或者互补传统不可再生,高能耗,高污染的工业生产工艺是刻不容缓。在食品加工方面,利用酯酶分解底物后产物为呈香化合物,将酯酶己应用于奶制品的增香、改善稻米和发酵类饮料的香味等方面,如用酯酶处理过的奶制品比未处理的具有更好的香味和可接受性;在农业生产方面,人工合成的有机磷化物广泛用于杀虫剂,这些物质的残留将危害环境并且最终危害人类健康,来自号Brevundimonas diminuta和Alteromonas sp.酯酶被证明能有效降解这类物质,广泛应用于清除有机磷杀虫剂的污染;在医药合成方面,酯酶主要用于拆分手性药物。来自于sp.的酯酶被应用于抗炎药物布洛芬的生产,来U子Bacillus cogulans的酯酶广泛应用于生物活性物质DL-甘油醇缩丙酮的生产;在轻化工业方面,酯酶广泛应用于制浆造纸、纺织品、皮革处理等。来自于Ophiostorm piceae的酯酶能够有效的水解甘油三酯和幽醇酯,酯酶能够显著降低制浆造纸过程中的树脂,因而能够显著提高机器的运行效率并改善纸张的品质,因而广泛应用于制浆造纸工业;化工日用品方面,碱性酯酶具有明显的助洗作用,加入后使得洗涤剂朝低磷或无磷的方向反应,有利于降低水体中无机磷含量,从而减少环境水体富营养化。酯酶除了在上述的食品加工、农业生产、医药合成以及轻化工业等行业广泛使用外,酯酶还被认为在环保型燃料、生物柴油等生物能源的开发具有广泛的前景。微生物酯酶是一类重要的工业酶类,国内外上从20世纪90年代到现在,相继开发出各种酯酶,但是依旧无法满足现代工业需求。我国真菌产酯酶的相关研究起步较晚,在期刊杂志上鲜有报道,覃拥灵等人利用诱变裂褶菌ZM37. 8,获得稳定的正突变高产菌株E1,其产酯酶量为87. 56U/mL(覃拥灵等,2007)。真菌发酵有别于细菌发酵,真菌在发酵过程中可以随时取样接种于LB培养基,检测是否染杂菌;也可通过添加抗生素减少染菌,且真菌发酵条件温和,易于控制等鲜明特点。因此真菌发酵法生产的独特优势,有利于真菌酯酶更广泛地工业化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术首先提供了一种绿僵菌发酵生产酯酶的培养基,所述培养基的原料含有酵母粉 l-3w%, D-山梨醇 1-4 w %, Ba2+ O. 01-0. 04 mol/L, VB4O. 005-0. 02 w %,三醋酸甘油酯2w%,培养基初始pH=6. 6-7. 5。 更优选地,所述培养基的原料按重量分数计,含有酵母粉2%,D-山梨醇3%,BaCl2 · 2H20 O. 24%,VB4O. 01%,三醋酸甘油酯 2%,培养基初始 pH=6. 9。其次,本专利技术还提供了一种绿僵菌发酵产酯酶的方法,所述方法包含以下步骤 (a)将绿僵菌接种种子培养基,制得发酵种子液; (b)将步骤(a)中制得的发酵种子液按接种于权利要求I或2所述的培养基,250mL的三角瓶装液量为125mL,接种量10%,于27°C,转速160 r/min下培养。所述种子培养基的原料含有按培养基重量计,牛肉膏2.0%,蔗糖2.0%,蛋白胨O. 2%,酵母粉 O. 2%, (NH4)2SO4 O. 5%, K2HPO4 O. 1%,MgSO4 7H20 O. 05%, ρΗ5· 5。 本专利技术采用的绿僵菌为绿僵菌M a Y D T R 03 (以下简称绿僵菌Ma_3)(何学友等,应用绿僵菌和白僵菌林间防治木麻黄毒蛾的初步研究,福建林业科技,2011年6月)。采用本专利技术优化后的培养基,菌龄4d,发酵周期54h,发酵产生结果绿僵菌Ma-3产酯酶为45U/mL以上。本专利技术的发酵方法有发酵周期短;条件温和,易于控制;提供的用于绿僵菌发酵生产酯酶的培养基,具有酯酶产率高,酯酶活力高等优点。附图说明图I为对硝基苯酚标准曲线。具体实施例方式本专利技术用下列实施例来进一步说明本专利技术,但本专利技术的保护范围并不限于下列实施例。实施例I 单因素实验确定培养基最优成分(I)种子培养基配制牛肉膏20. 0g,蔗糖20. 0g,蛋白胨2. 0g, (NH4)2SO4 5. 0g,酵母粉2.Og7K2HPO4 I. Og ,MgSO4 ·7Η20 O. 5g,蒸馏水定容到 IOOOmL, il pH 至 5. 5,分装于 250mL 的三角瓶,每个三角瓶含150mL。O. IMPa,灭菌20min。使用前可加入抗生素对培养基预处理。(2)发酵种子的制作将绿僵菌Ma-3接种于马铃薯琼脂培养基上,于27°C下培养5d,待其产孢子,即活化;将活化后的菌株用接种针将孢子粉接种至种子培养基,27°C,转速160 r/min下培养24h,即为发酵液。(3)酶液的制备取步骤(2)下的发酵液在4°C下,5000 r/min离心,15min,得上清液即为粗酶液待用。按酶活性测定在在波长405nm处测定吸光值。换算成酶活单位U/mL0(4)酯酶酶活测定根据Westlake K等人的酯酶酶活测定方法,进行改进,取I mLlmmol/L的对硝基苯酯酸酯(p_NPC2)溶液、2 mL 50mM Tris-HCl (pH 7.2)缓冲液加人试管中,放人恒温水浴器中,40°C保温15 min,再加I mL酶液振荡反应4. 5 min,立即加入2 mL95%乙醇终止反应,在波长405nm处测定吸光值。另以在沸水浴中失活的酶液代替原酶液为空白。酶活力单位的定义为在本实验测定条件下,以每分钟催化产生I μ mol的对硝基苯酚所需的酶量为I个酶活力单位(U)。酶活力(U/g或U/mL)=AXKXVXn/(tXm) (A为样品的吸光度;K为吸光常数;V为反应试剂的总体积;n为酶液的稀释倍数;t为反应时间;m为酶液质量或体积,g或mL)。(5)标准曲线的制作精确配制对硝基苯酚2mmol/L标准溶液;首先在试管中加入不同体积50mmol/L Tris-Hcl pH7. 2,在40°C保温15 min,在加入不同体积的对硝基苯酚标准液。反应4. 5min后立即加入2mL95%乙醇。反应体系为6mL (对硝基苯酚和缓冲液4mL,终止液为2mL)。每个浓度做3平行实验,为空白对照。在波长405 nm处测定吸光值。 以吸光值为纵坐标,标准溶液溶度为横坐本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种绿僵菌发酵生产酯酶的培养基,其特征在于,所述培养基的原料含有酵母粉1?3w%,D?山梨醇1?4?w?%,Ba2+?0.01?0.04?mol/L,VB40.005?0.02?w?%,三醋酸甘油酯2w%,培养基初始pH=6.6?7.5。

【技术特征摘要】
1.一种绿僵菌发酵生产酯酶的培养基,其特征在于,所述培养基的原料含有酵母粉l-3w%, D-山梨醇 1-4 w %, Ba2+ O. 01-0. 04 mol/L,VB4O. 005-0. 02 w %,三醋酸甘油酯 2w%,培养基初始pH=6. 6-7. 5。2.—种绿僵菌发酵生产酯酶的培养基,其特征在于,所述培养基的原料按重量分数计,含有酵母粉2%,D-山梨醇3%,BaCl2 · 2H20 O. 24%,VB4O. 01%,三醋酸甘油酯2%,培养基初始ρΗ=6· 9。3.—种绿僵菌发酵产酯酶的方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱君志苏礼超涂洁宋飞飞关雄邱云锋李小霞郭庆丰何肖云吴国辉
申请(专利权)人:福建农林大学
类型:发明
国别省市:

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