[发明专利]一株产半纤维素酶菌株及其微型发酵方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵产酶技术领域，具体涉及到一株基于降解柑橘囊衣的产半纤维素酶菌株及采用该菌株进行微型发酵产半纤维素酶的方法。

背景技术

我国柑橘产量已达2000万吨以上，居世界首位，同时我国也是柑橘罐头的主产地。湖南省是我国的柑橘主产区，对柑橘的深加工及相关技术开发也居于全国前列。在柑橘罐头的生产过程中，脱囊衣技术是整个生产中的关键，其直接决定了成品罐头的质量。

柑橘囊衣为橘瓣外表面包裹的一层由纤维素、半纤维素及果胶组成的半透明薄膜，因此可用于脱囊衣的酶有纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等。目前主要采用的是果胶酶、纤维素酶，国内外关于其它能降解柑橘囊衣微生物的研究比较少，总体来说对囊衣的降解酶的研究缺乏专一性和系统性。采用普通的果胶酶和纤维素酶对囊衣进行处理，往往是处理时间长，囊衣降解效果不理想，而且专一性较差、成本较高，给生产带来一定的负担；但随着酶工程的发展及国内外食品安全性越来越受到重视，酶法降解柑橘囊衣在柑橘罐头等食品生产领域逐渐得到应用，这就需要能高效、专一降解柑橘囊衣的酶制剂，其中就包括半纤维素酶（木聚糖酶）。

半纤维素酶是指能降解半纤维素生成木糖和甘露糖等物质的一组酶的总称，主要由细菌和霉菌发酵产生。半纤维素是自然界中仅次于纤维素的可再生有机资源，与纤维素（β～1,4葡聚糖主链）相比，其结构与组成十分复杂，包括木聚糖、甘露聚糖、阿拉伯聚糖和木聚葡糖等多种组分，而其中又以木聚糖与食品等工业关系最大。

菌种选育是半纤维素酶生产的基础工作。产半纤维素酶的微生物分布很广，有几十个属、一百多个种，包括细菌、放线菌、真菌以及某些酵母。目前研究的较清楚的有芽孢杆菌、链霉菌、曲霉、镰刀菌、裂褶菌、木霉及多孔菌等。

传统的实验室微生物发酵产酶研究方法是采用250mL三角瓶（装液量50～100mL）进行摇床发酵，所需的原料及化学药品消耗较大，产酶酶活稳定性不高。采用微型体系发酵，不仅节约了发酵成本，同时不同发酵批次产酶酶活的稳定性较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一株高产半纤维素酶的棘孢曲霉菌株Aspergillus aculeatus ZC-1005。

本发明涉及的棘孢曲霉菌株已于2013年7月9日提交保藏。保藏单位名称：中国典型培养物保藏中心；保藏地址：中国、武汉、武汉大学；保藏编号为CCTCC NO:M2013324，分类命名为：棘孢曲霉Aspergillus aculeatus ZC-1005。

本发明的另一目的在于针对现有酶法降解柑橘囊衣技术存在的不足，提供一种专一性强、高产半纤维素酶的菌株进行微型发酵产半纤维素酶的方法。该方法包括以下步骤：

取含水量≤5%的干麸皮粉末按质量百分比3～5%加入到发酵培养液中，发酵培养液按照每1L去离子水中加入NaNO₃7g、K₂HPO₄1g、KCl0.5g、MgSO₄·7H₂O0.5g、FeSO₄·7H₂O0.01g的比例配制，高压灭菌冷却后接种棘孢曲霉孢子悬液，接种浓度为1.0×10⁴～1.0×10⁶个孢子/mL培养液；恒温摇床中培养48～72h，温度34～36℃，转速150～190r/min。

所述的棘孢曲霉孢子悬液的制备过程：棘孢曲霉孢子接种到斜面培养基上34～36℃培养3～4天；用无菌水洗下棘孢曲霉孢子，制成孢子悬液，冷藏于4℃备用。

所述的发酵培养液初始pH为6.0～7.0，121℃高压灭菌15～25min。

发酵容器采用50mL锥形瓶，装液量8～12mL，6层纱布封口。

本发明菌株筛选过程如下：