[发明专利]大麻脱胶工业用酶制剂的制备方法及其应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种高效的大麻脱胶工业用酶制剂的制备方法及其应用，属于微生物工程技术领域。

(二)背景技术

大麻(Cannabis stative)系大麻科大麻属一年生草木植物，是世界上最古老的纤维作物之一。其韧皮的主要成份为纤维素、半纤维素、果胶、木质素和粗蛋白等。不仅胶质成份复杂，而且含量高，特别是木质素含量约为苎麻的5～8倍，亚麻的2～3倍。大麻纤维一般长7mm～50mm，宽14μm～17μm。利用现代设备进行大麻纺织一直是世界难题。

为使大麻纺纱成为可能，只能用其工艺纤维，这就既要去除纤维束间的胶质适度分解大麻的纤维束，又不能脱胶太多。采用酶法脱胶须有几种酶的联合作用，并能有效控制酶水解的程度和改进梳理技术，使大麻纤维的长度、细度符合纺织工艺的要求。山东大学2001年9月26日提出的001127440.9号专利申请中已提到用No.13菌株来进行大麻脱胶酶的生产，但没有脱胶的具体步骤。

大麻脱胶十余年来一直“移植”苎麻脱胶工艺，其缺陷是：环境污染和脱胶纤维“生、熟”不匀，且制成率偏低。酶法脱胶工艺可以使其得到根本性改进。现有技术中曾有利用自然空气微生物菌群或原麻上的微生物群落进行脱胶，但由于菌种混杂，脱胶效果不稳定，脱胶时间长达数天，难以工业化。专利1089669提供了大麻酶解脱胶技术，其内容是控制一定条件让大麻原麻附着的厌氧菌群生长，以达到对大麻脱胶的目的。很明显，这仍是人工控制条件下的自然沤麻，效果难以稳定，工业应用十分困难。

(三)发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种高效的大麻脱胶工业用酶制剂的制备方法及其应用。

本发明选用枯草芽孢杆菌No.13菌株，其生物特性：菌体杆状、革兰氏染色阳性(G⁺)，内生孢子近端生，孢子囊小于或等于菌体，孢子椭圆形、好氧、过氧化氢酶阳性，对葡萄糖、果糖、蔗糖等能发酵产酸、对乳糖、半乳糖不产酸，能水解淀粉，在含7％NaCl的肉汤中生长良好。根据伯杰细菌鉴定手册(第八版1984科学出版社)及相关文献鉴定该菌为枯草芽孢杆菌No.13(Bacillus subtilis)。

按本领域技术人员已知的方法，在济南近郊采集土壤样品，选择分离、经摇瓶发酵进行初、复筛，然后经紫外线和氯化锂复合诱变以及原生质体融合等处理，并根据脱胶效果和酶活性高低二项标准，进行筛选，获得一株实验室编号No.13的菌株，已于2000年11月20日将该菌提交给中国典型培养物保藏，保藏号为CCTCC NO.M200038。

大麻脱胶工业用酶制剂的制备方法包括高酶活菌种的斜面培养和保存、摇瓶培养、种子罐培养和发酵罐生产。

高酶活菌种的斜面培养和保存条件：土豆培养斜面或者牛肉蛋白胨琼脂斜面。PH7.2～7.4，100Pa灭菌20～30分钟，放置成斜面，用接种环划线接种该菌种，30℃～34℃培养24～48小时，保存备用。

土豆培养斜面的培养基：重量百分比10～20％土豆汁100份，蔗糖1.0～2.0份，果胶0.2～0.4份，酵母膏0.03～0.1份，琼脂1.5～1.8份，均为重量份，下同。

牛肉蛋白胨琼脂斜面的培养基：牛肉膏0.3份，蛋白胨0.5份，NaCl 0.5份，琼脂1.8～2.0份，水100份。

摇瓶培养的培养基：(1)麸皮3.0～5.0份，玉米粉1.0～2.0份，(NH₄)₂SO₄ 0.5～1.5份，K₂HPO₄ 0.05～0.1份，MgSO₄·7H₂O 0.1～0.2份，酵母膏0.02～0.05份。或者(2)牛肉膏0.3份，蛋白胨0.5份，NaCl 0.5份，蔗糖0.5～1.0份，水100份。消前PH7.5～8.5。培养条件30～34℃，180～220转/分钟，时间48～72小时。

培养结束后，按Somogyi氏法测定果胶酶(以Sigma聚半乳糖醛酸为底物)、木聚糖酶(以Sigma木聚糖为底物)、甘露聚糖酶(以Sigma槐豆胶为底物)的酶活力。酶活力单位定义为在测定条件下，由底物每分钟释放1μmol产物所需的酶量即一个酶活力单位，用μ/ml表示。