[发明专利]利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用魔芋粉发酵生产β-甘露聚糖酶的方法。

背景技术

利用微生物发酵生产β-甘露聚糖酶多以甘露聚糖作为碳源诱导酶的表达。因魔芋粉中富含甘露聚糖，而且价格低廉，所以目前常以魔芋粉作为生产β-甘露聚糖酶的碳源使用；但是由于魔芋粉本身的特性，以魔芋粉作为碳源导致微生物发酵培养基黏稠，存在灭菌后散热缓慢，搅拌阻力大等问题，而影响发酵产酶。

发明内容

本发明要解决目前以魔芋粉作为生产β-甘露聚糖酶的碳源导致微生物发酵培养基黏稠，存在灭菌后散热缓慢，搅拌阻力大等问题，而提供的利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶的方法。

第一种利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶按以下步骤实现：一、称取发酵基料、水、发酵氮源和微量元素，然后混匀，得到发酵初培养基；二、向发酵初培养基中第一次加入魔芋粉，然后接入微生物种子液，其中第一次魔芋粉的加入量为发酵初培养基的2％w/v；三、在37℃±2℃、搅拌速率为300r/min、通气量为4L/min的条件下发酵至微生物菌体密度至OD₆₀₀值为4.5，再第二次加入魔芋粉，然后在37℃±2℃、搅拌速率为300r/min、通气量为4L/min的条件下再发酵8～40h，即完成利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶；其中，步骤三中第二次魔芋粉的加入量为发酵初培养基的1％w/v；步骤一中发酵基料为麸皮和豆饼粉，麸皮与豆饼粉的质量比为(7～8)∶(2～3)。

第二种利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶按以下步骤实现：一、称取发酵基料、水、发酵氮源和微量元素，然后混匀，得到发酵初培养基；二、向发酵初培养基中第一次加入魔芋粉，然后接入微生物种子液，其中第一次魔芋粉的加入量为发酵初培养基的1％w/v；三、在37℃±2℃、搅拌速率为300r/min、通气量为4L/min的条件下发酵至微生物菌体密度至OD₆₀₀值为4.5，再第二次加入魔芋粉，然后在37℃±2℃、搅拌速率为300r/min、通气量为4L/min的条件下再发酵8～40h，即完成利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶；其中，步骤三中第二次魔芋粉的加入量为发酵初培养基的2％～3％w/v；步骤一中发酵基料为麸皮和豆饼粉，麸皮与豆饼粉的质量比为(7～8)∶(2～3)。

本发明的两种方法都是分批加入魔芋粉，分批加入魔芋粉能降低微生物发酵培养基黏稠度，第二次加入魔芋粉后的微生物发酵培养基黏稠度分别为0.2Pa·s和0.4Pa·s，因此微生物发酵培养基的流动性增强，具有灭菌后散热快，搅拌阻力小等优点。

因魔芋粉的分批加入，本发明的发酵两种方法能够解除底物抑制作用和产物阻遏作用，维持有利的发酵条件；又可以防止菌种老化及变异，有利于菌体的高密度培养，并能明显提高β-甘露聚糖酶的酶活性。

本发明所用的微生物为地衣芽孢杆菌HDGLJT-01(Bacillus licheniformis HDGLJT-01)，地衣芽孢杆菌HDGLJT-01属于芽孢杆菌属(Bacillus)，保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏地址是武汉大学，保藏日期为2009年11月29日，保藏号为CCTCC NO：M209288。

附图说明

图1是具体实施方式六中发酵过程中各项指标检测数据图。图2是具体实施方式十二中发酵过程中各项指标检测数据图。图3是具体实施方式十三中发酵过程中各项指标检测数据图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶按以下步骤实现：一、称取发酵基料、水、发酵氮源和微量元素，然后混匀，得到发酵初培养基；二、向发酵初培养基中第一次加入魔芋粉，然后接入微生物种子液，其中第一次魔芋粉的加入量为发酵初培养基的2％w/v；三、在37℃±2℃、搅拌速率为300r/min、通气量为4L/min的条件下发酵至微生物菌体密度至OD₆₀₀值为4.5，再第二次加入魔芋粉，然后在37℃±2℃、搅拌速率为300r/min、通气量为4L/min的条件下再发酵8～40h，即完成利用魔芋粉微生物发酵生产β-甘露聚糖酶；其中，步骤三中第二次魔芋粉的加入量为发酵初培养基的1％w/v；步骤一中发酵基料为麸皮和豆饼粉，麸皮与豆饼粉的质量比为(7～8)∶(2～3)。