一种发酵生产β-甘露聚糖酶的方法技术

技术编号:8590068 阅读:193 留言:0更新日期:2013-04-18 03:25
本发明专利技术涉及微生物发酵领域,具体涉及一种发酵生产β-甘露聚糖酶的方法。所述方法包括宇佐美曲霉By247通过发酵表达β-甘露聚糖酶的步骤。本发明专利技术生产的甘露聚糖酶以棕榈粕作为发酵原料之一,动物试验结果表明其能够很好地分解非常规饲料中的棕榈粕的抗营养因子,能够显著地提高动物的生产性能。本发明专利技术生产的甘露聚糖酶的耐温性能、分解饲料和原料能力以及动物试验的效果都比其它市售β-甘露聚糖酶要好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物发酵领域,具体涉及。
技术介绍
β -甘露聚糖酶是一类能够水解含有β -1, 4-D-甘露糖苷键的内切酶,属于半纤维素酶类。它具有一般非淀粉多糖酶的作用——消除β_甘露聚糖的抗营养作用,促进动物对营养物质的消化吸收,提高饲料转化率和能量利用率;近来很多研究发现,β -甘露聚糖酶还是一种多功能的促生长剂,它可以促进类胰岛素生长因子IGF-1的分泌,促进蛋白质的合成,提高瘦肉率;其产物甘露寡糖能改善肠道微生物环境,提高动物免疫功能。甘露聚糖酶广泛存在于自 然界中,在一些低等动物、植物和微生物都发现β_甘露聚糖酶活性的存在。而微生物则是β_甘露聚糖酶的主要来源,微生物来源的β -甘露聚糖酶具有很多优点,如酶活性高、提取方便,具有pH、温度作用范围广以及底物专一性较高等特点,因此已经在工业化生产和理论研究中得到广泛的应用。甘露聚糖酶是一种诱导酶,利用微生物发酵生产甘露聚糖酶多以甘露聚糖作为碳源诱导酶的表达,是一种广泛使用的生产β_甘露聚糖酶的方法。宇佐美曲霉(CGMCC NO. 4290)已在中国专利申请CN2010105440832中公开,其中复合菌株在300mL三角瓶中装入20g固体发酵培养基进行发酵,培养基包括麦麸17g,豆柏3g,硫酸铵O. 5g,磷酸二氢钠O. 2g,水25mL,121°C灭菌30min。多层曲盘发酵配制50kg干料发酵培养基(麦麸38Kg,豆柏6Kg,稻草粉6Kg,硫酸铵lKg,磷酸二氢钠O. 5Kg,硫酸镁O.1Kg),加自来水70Kg。但是随着生产原料(豆柏等)价格的不断上涨,酶制剂行业的成本压力越来越大,因此一种能够降低生产成本且能提高酶活性的固体发酵培养基能使企业在酶制剂行业竞争中处于不败之地。由于魔芋粉中富含甘露聚糖,所以在固体发酵中常以魔芋粉作为生产β_甘露聚糖酶的碳源。本专利技术利用宇佐美曲霉进行固体发酵优化产酶培养基,找到了一种既可以代替部分豆柏作为氮源又可以作为碳源诱导物诱导酶表达的发酵原料,从而获得了一种既能高效表达β_甘露聚糖酶又能降低生产成本低的培养基,同时生产β_甘露聚糖酶的过程不产生废水废渣、无环境污染,适用于无污染、低成本的现代酶制剂生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发酵生产β -甘露聚糖酶的方法。根据本专利技术的方法,包括使菌种宇佐美曲霉通过发酵高效表达甘露聚糖酶的步骤,其中,宇佐美曲霉By247,于2010年11月01日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,其保藏编号为=CGMCC NO. 4290,(I)三角瓶固体发酵生产甘露聚糖酶发酵培养基及发酵条件发酵培养基包括基料,每IOOg基料包括麸皮6(T80g,豆柏7 20g,棕榈柏13 20g,基于上述IOOg基料添加魔芋粉O. 7 2. 7g,(NH4) 2S041 3g,KH2PO4I 3g,水113^173mL ;pH 3. (Γ8. 0,灭菌,冷却后接种f 4mL宇佐美曲霉By247种子液,混合均匀,于培养箱31 33 °C培养72 96h ;(2)曲盘固体发酵生产β-甘露聚糖酶曲盘发酵培养基及培养条件发酵培养基包括基料,每IOOg基料包括麸皮80g,豆柏7g,棕榈柏13g,基于上述IOOg基料添加魔芋粉50g, (NH4)2SO4 150g,KH2PO4 75g,水11. 5L,自然pH,混合均匀,分装、灭菌,冷却后接种7 15% (V/W)的宇佐美曲霉By247种子液,混合均匀,倒入曲盘,置于曲房中31 34°C培养72 96h。根据本申请的具体实施例方式(I)三角瓶固体发酵小试生产甘露聚糖酶发酵培养基及发酵条件300mL三角瓶装15g基料(麸皮扩12g,豆柏Hg,棕榈柏 2 3g),魔芋粉 O.1 O. 4g, (NH4) 2S04 O. 15 O. 45g, KH2PO4 O. 15 O. 45g,水 17 26mL,pH3.(Γ8. O,灭菌,冷却后接种I 4mL种子液,混合均匀,于培养箱31 33°C培养72 96h ;(2)曲盘固体发酵中试生产β-甘露聚糖酶曲盘发酵培养基及培养条件麸皮6Kg,豆柏O. 5Kg,棕榈柏lKg,魔芋粉50g,(NH4)2S04 150g,KH2P0475g,水11. 5L,自然pH,混合均匀,分装、灭菌,冷却后接种7 15% (V/W)的种子液,混合均匀,倒入曲盘,置于曲房中3f34°C培养72、6h。根据本专利技术的具体实施方式,所述发酵生产β_甘露聚糖酶的方法包括以下步骤①三角瓶固体发酵小试生产β -甘露聚糖酶斜面种子培养基制备及菌种活化称粉碎后的大麦芽70g,加300ml的水,在60°C的水浴锅内糖化3 4h,用4层纱布过滤,滤液煮沸后再用脱脂棉过滤即得到澄清的麦芽汁,调整其糖度为5 10,最后加5. 5g琼脂粉,煮沸,吸IOmL于各试管内,封好试管于121°C灭菌30min,放置斜面。冷却后于超净工作台接种宇佐美曲霉By247菌株,置培养箱32°C培养96h。孢子悬浮液制备吸取IOmL无菌蒸馏水于已长好的宇佐美曲霉麦芽汁斜面培养基中,用灭菌接种环将孢子轻轻刮下,置于盛有玻璃珠的小三角瓶中,于往复式摇床上振荡5h (200r/min),使孢子充分分散活化,再经过无菌脱脂棉过滤即为孢子悬浮液,将孢子浓度稀释约至1(Τ107个/mL。10%麸皮提取液的制备称取50g麸皮,加入700mL水,在沸水中煮沸20min,8层纱布过滤,定容至500mL,即为10%麸皮提取液,于4°C冰箱储存。种子液制备500mL三角瓶中加入50mL 10%麸皮提取液,60mL自来水,O. 5g葡萄糖,4g豆柏粉(过80目),混合均匀于121°C灭菌30min。冷却后于超净工作台接种2mL孢子悬浮液,于摇床培养箱32°C、400r/min培养48h,即得种子液。使用前于超净工作台向种子液中加入灭菌转子,封好瓶口,于搅拌器上把菌体充分分开。发酵培养基及发酵条件 300mL三角瓶装15g基料(其中麸皮扩12g,豆柏f 3g,棕榈柏 2 3g),魔芋粉 O.1 O. 4g,(NH4) 2S04 O. 15 O. 45g,KH2PO4 O. 15 O. 45g,自来水17 26mL,pH 3. 0 8· O。121°C灭菌30min,冷却后接种I 4mL种子液,混合均匀,于培养箱31 33°C培养72 96h,接种后20 24h和40 44h各扣瓶I次。②曲盘固体发酵中试生产β -甘露聚糖酶菌种与①中的菌种相同,即宇佐美曲霉By247。种子液制备与①中种子液制备方法相同。曲盘发酵培养基及培养条件麸皮6Kg,豆柏O. 5Kg,棕榈柏lKg,魔芋粉50g,(NH4)2S04 150g, KH2PO4 75g,自来水11. 5L,自然pH。混合均匀,分装到8层纱布袋中,121°C灭菌30min。冷却后接种7 15% (V/W)的种子液,混合均勻,倒入曲盘(IOOcmX 50cmX 5cm)中,厚度2 5cm,盖上4层纱布,置于曲房中31 34°C培养72 96h,期间分别于20 24h和40 44h各翻曲I次并补加无菌水,使发酵曲握在手里既不松散又不出水为宜。③体外酶解饲料对照组称取10. OOg饲料(不添加任何酶)或饲料原料,按固液比为1:10加入本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发酵生产β?甘露聚糖酶的方法,其特征在于,所述方法包括宇佐美曲霉By247通过发酵表达β?甘露聚糖酶的步骤,其中,宇佐美曲霉By247的保藏编号为:CGMCC?NO.4290,(1)三角瓶固体发酵生产β?甘露聚糖酶发酵培养基及发酵条件:发酵培养基包括基料,每100g基料包括:麸皮60~80g,豆粕7~20g,棕榈粕13~20g,基于上述100g基料添加魔芋粉0.7~2.7g,(NH4)2SO4?1~3g,KH2PO4?1~3g,水113~173mL;pH?3.0~8.0,灭菌,冷却后接种1~4mL宇佐美曲霉By247种子液,混合均匀,于培养箱31~33℃培养72~96h;(2)曲盘固体发酵生产β?甘露聚糖酶曲盘发酵培养基及培养条件:发酵培养基包括基料,每100g基料包括:麸皮80g,豆粕7g,棕榈粕13g,基于上述100g基料添加魔芋粉50g,(NH4)2SO4?150g,KH2PO4?75g,水11.5L,自然pH,混合均匀,分装、灭菌,冷却后接种7~15%(V/W)的宇佐美曲霉By247种子液,混合均匀,倒入曲盘,置于曲房中31~34℃培养72~96h。

【技术特征摘要】
1.ー种发酵生产¢-甘露聚糖酶的方法,其特征在于,所述方法包括宇佐美曲霉By247通过发酵表达¢-甘露聚糖酶的步骤,其中,宇佐美曲霉By247的保藏编号为=CGMCCNO.4290, (1)三角瓶固体发酵生产¢-甘露聚糖酶 发酵培养基及发酵条件 发酵培养基包括基料,每IOOg基料包括麸皮6(T80g,豆柏7 20g,棕榈柏13 20g,基于上述 IOOg 基料添加魔芋粉 0. 7 2. 7g,(NH4) 2S04 I 3g,KH2PO4 I 3g,水 113 173mL ;pH3.(T8. 0,灭菌,冷却后接种f 4mL宇佐美曲霉By247种子液,混合均匀,于培养箱33°C培养72 96h ; (2)曲盘固体发酵生产¢-甘露聚糖酶 曲盘发酵培养基及培养条件 发酵培养基包括基料,每IOOg基料包括麸皮80g,豆柏7g,棕榈柏13g,基于上述IOOg基料添加魔芋粉50g, (NH4)2SO4 150g, KH2PO4 75g,水11. 5L,自然pH,混合均匀,分装、灭菌,冷却后接种7 15% (V/W)的宇佐美曲霉By247种子液,混合均匀,倒入曲盘,置于曲房中31 34°C培养72 96h。2.根据权利要求1所述的发酵生产3-甘露聚糖酶的...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢志恒王敏崔细鹏周平发翁晓辉史宝军
申请(专利权)人:广东溢多利生物科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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