[发明专利]碱性蛋白酶高产菌株及其所产的碱性蛋白酶及蛋白酶的发酵方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程，涉及菌种诱变，尤其涉及一种碱性蛋白酶高产菌株及其所产的碱性蛋白酶及蛋白酶的发酵方法。

背景技术

碱性蛋白酶(Alkaline Protease)属内肽酶中的丝氨酸蛋白水解酶类，可以在碱性条件下水解蛋白质肽键，其最适作用pH一般为9～11，主要应用于加酶洗涤剂工业，在制革、丝绸、饲料、医药、食品、环保等工业也有广泛的应用。

该酶种最早在猪的胰脏中发现。1913年，Rohm首先将胰蛋白酶作为洗涤浸泡剂使用。1945年，瑞士的Dr.Jaag等发现了微生物碱性蛋白酶，使蛋白酶有可能广泛应用于洗涤剂工业。1963年，诺和诺德公司(现诺维信公司)发现了更适用于洗涤剂的碱性蛋白酶Alcalase，酶制剂被广泛地应用于洗涤剂产品中，出现了加酶洗衣粉，随后的20年中，细菌类蛋白酶是唯一被应用于洗涤剂的商品化酶制剂。目前，在世界范围内蛋白分解酶是工业酶中用得最多的一种酶，约占酶总量的60％，其中碱性蛋白酶就占25％。它在商业中的巨大应用前景及在基础研究中的重要作用，吸引着国际国内的许多公司及研究单位竞相对其进行多方面的研究。

近年来，离子束作为一种新的诱变源在诱变育种方面因其独特的诱变机理和生物学效应而发展极为迅速，与传统诱变源相比，离子注入除了具有能量沉积效应外，还具有动量传递、质量沉积及电荷中和与交换等效应，它将物理诱变与化学诱变特性于一身，能够在低剂量注入的情况下，显著提高生物的变异率，获得损伤轻、突变率高、突变谱广、遗传稳定的诱变效果。离子注入技术被广泛应用于微生物优良菌株的选育和改良研究中，已选育出一些在工业上具有较大应用前景的生物新品种，并取得了显著的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用低能N⁺离子注入技术诱变选育得到的碱性蛋白酶高产菌株及其所产的碱性蛋白酶及蛋白酶的发酵方法，本方法有效提高嗜碱芽孢杆菌产碱性蛋白酶的能力。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种碱性蛋白酶高产菌株，其特征在于：名称为Y-22，分类命名为嗜碱芽孢杆菌Bacillus alcalophilus，保藏编号为：CGMCC No.5313，保藏日期：2011年9月30日，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

一种碱性蛋白酶，碱性蛋白酶高产菌株发酵得到。

而且，所述碱性蛋白酶分子量为28kDa。

而且，所述碱性蛋白酶当以酪蛋白为底物时，其最适作用pH为10.5，最适作用温度为40℃，在pH7～12的范围内稳定，在40～50℃有较好的热稳定性。

一种碱性蛋白酶的发酵方法，其特征在于：发酵所用培养基为：发酵培养基g/L：酵母浸粉15-20、棉籽饼粉25-35、麦芽糊精90-110、柠檬酸钠1-5、氯化钙2-5、K₂HPO₄ 15-20、pH自然、溶剂为水；

发酵条件为：温度：30-40℃；转速：100～600r/min；通风量：1∶0.5～1∶2.5；溶氧维持在20～30％，发酵过程中自动流加氨水及20％(v/v)的盐酸，使发酵液pH值维持在7.0。

一种碱性蛋白酶作为洗涤剂添加剂的应用。

一种碱性蛋白酶在皮革行业的应用。

一种碱性蛋白酶在食品行业的应用。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明中诱变获得的产碱性蛋白酶菌株是由嗜碱芽孢杆菌经过低能N⁺离子注入诱变而得的碱性蛋白酶高产菌株，有效地提高了菌株的产酶能力，其碱性蛋白酶的摇瓶活力最大值到30700U/mL，较出发菌株提高了37.7％，降低了生产成本，并获得良好的经济效益。

2、本发明发酵获得的碱性蛋白酶的摇瓶活力最大值到30700U/mL，较出发菌株提高了37.7％；7L规模发酵罐酶活力达到36000U/mL；30L规模发酵罐酶活力达到38600U/mL；200L规模发酵罐酶活力达到42000U/mL。

附图说明

图1为本发明N⁺离子注入对菌株存活率的影响曲线；

图2为本发明N⁺离子注入对菌株突变及正突变率的影响；

图3为本发明经低能N⁺离子注入技术得到的碱性蛋白酶高产菌株Y-22的摇瓶发酵产酶曲线；