[发明专利]一种碱性过氧化氢酶高产菌及该菌株发酵法生产工艺有效

专利信息
申请号: 201310505522.2 申请日: 2013-10-24
公开(公告)号: CN103555620A 公开(公告)日: 2014-02-05
发明(设计)人: 刘焕民;周颖;王建;张峰 申请(专利权)人: 常州大学
主分类号: C12N1/20 分类号: C12N1/20;C12N9/08;C12R1/06
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 楼高潮
地址: 213164 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 碱性 过氧化氢酶 高产 菌株 发酵 生产工艺
【说明书】:

技术领域

一种碱性过氧化氢酶高产菌及用该菌株发酵法生产碱性过氧化氢酶,特别是一株高产碱性过氧化氢酶的菌株,属于生物工程技术领域。 

背景技术

  在众多行业中,纺织业是我国的传统产业和支柱产业。在纺织行业上,近些年来对于过氧化氢酶能够在纺织的过程中发挥作用的研究报道也是屡见不鲜,并且将过氧化氢酶作为一种在纱线过程中经济的除去剩余过氧化氢的物质,同样也在织物的漂白这一工序中发挥作用,与之相比,传统的水清洗方式是有较大的弊端的:例如过氧化氢作为漂白剂使用之后清除不是很容易而且残余的还原剂对于纤维也将有一些不良的影响,而改用过氧化氢酶清洗之后,不仅节约用水还能提高工作效率。过氧化氢酶生物净洗工艺的优势具体表现为: 

1)显著降低水耗,能耗和废水量;

2)高效催化,减少生产时间,提高生产能力,增加产值;

3)酶剂用量少,降低生产成本;

4)织物的质量更好,强度更高,柔软度更好;

5)提升染色的准确性和安全性;

6)操作更加安全和简便;

7)产物是氧气和水,有利于环保。

在织物漂白工艺中运用过氧化氢酶实现漂白虽具有良好的经济和环保效益,但是就目前来看,实现这一工艺的主要问题是高温和强碱性条件下过氧化氢酶的稳定性问题,包括过氧化氢酶保存稳定性问题和反应稳定性问题,但是大多产品仍没有达到纺织工业强碱性(pH>10)的要求,同时在国内外的文献中节杆菌产过氧化氢酶酶活很低,远没有达到工业化的要求。过氧化氢酶来源丰富,几乎存在于所有好养生物中,随着细菌细胞壁破碎技术的成熟,过氧化氢酶应用将更为广泛。 

发明内容

本发明的目的是提供一种碱性过氧化氢酶高产菌及用该菌株发酵法生产碱性过氧化氢酶,所制备的碱性过氧化氢酶用于棉纺织品的染整处理过程。 

本发明的技术方案:从造纸厂土壤中分离得到一株菌LHM7719,经鉴定其属于节杆菌Arthrobacter sp.,并于2013年9月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101),保藏编号为CGMCC NO.8181。 

碱性过氧化氢酶高产菌生产碱性过氧化氢酶的方法,按照下述步骤进行: 

采用CGMCC NO:8181为出发菌株,经种子培养和液体深层发酵制得碱性过氧化氢酶,

种子培养基是LB培养基:以g/L计,葡萄糖20,蛋白胨10,牛肉浸膏5,氯化钠5,pH 7.2;培养条件:培养时间为12~16小时,温度为29~32℃,摇床转速为160 转/分钟。

发酵培养基是LB培养基:以g/L计,木薯淀粉15~20,豆粕粉50~70,磷酸二氢钾 0.5,初始pH为7.0;发酵条件:发酵时间为35~45小时,接种量为1%~8%(v/v),装液量为40ml/250 ml,培养温度为30~40℃,摇床转速为200~250 转/分钟。 

取15ml发酵液,12000 转/分钟离心20分钟,然后加入15ml磷酸缓冲液混匀后,超声波破碎取,12000 转/分钟离心15分钟,取上清液得到碱性过氧化氢酶。 

中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏编号CGMCC NO:8181发酵所得过氧化氢酶的应用:所制备的碱性过氧化氢酶酶活达到49706U /mL,可用于棉纺织品的染整处理过程。 

本发明的有益效果:提出了一种碱性过氧化氢酶的高产菌,用该菌株经摇瓶液体深层发酵可制备碱性过氧化氢酶,酶活达到49706U /mL,可用于棉纺织品的染整处理过程,能改善产品品质,有效地改进传统棉纺织品染整处理工艺,使得生产过程绿色环保。 

具体实施方式

一个标准酶活单位(lu)定义为:在37℃下,1 min内分解1 umol H2O2 (消光系数为39.4L/mol/cm)所需的酶量。H2O2的分解速率用紫外可见光分光光度计S53在240 nm, 30℃条件下进行测定。反应总体积为3 mL,含0.1ml酶液和2.9ml含有120 mmol/L H2O2和50 mmol/L的磷酸二氢钾、磷酸氢二钾缓冲液(pH 7.0)。 

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