[发明专利]一种诱导糙皮侧耳菌加速产漆酶的方法

说明书

本发明公开了一种诱导糙皮侧耳菌加速产漆酶的方法，包括将真菌菌株糙皮侧耳菌于含有碱性木质素的诱导培养基中进行发酵培养。本发明方法中2株栽培糙皮侧耳Pleurotus ostreatus利用简单的木质素或者含葡萄糖的木质素培养基进行诱导产漆酶，能够在发酵初期就得到高漆酶活性，整个发酵产漆酶时间完全提前，发酵产漆酶的周期缩短，漆酶产量提高，漆酶生产效率高，并且在发酵初期得到最大漆酶活性，方便在发酵前期即可进行纯化，便于投入到工业中使用，降低生产成本；另外本发明方法使用的发酵培养基组成成分极为简单，操作简便，省时省力，易于重复，利于广泛推广使用。

技术领域

本发明涉及一种木质素降解酶漆酶的诱导生产方法，特别涉及一种利用糙皮侧耳Pleurotus ostreatus(Jacq.)P.Kumm.菌株诱导加速生产漆酶的方法，属于食用和药用真菌应用领域。

背景技术

糙皮侧耳Pleurotus ostreatus(Jacq.)P.Kumm.属菌物界Fungi，担子菌门Basidiomycota，伞菌纲Agaricomycetes，伞菌目Agaricales，侧耳科Pleurotaceae，侧耳属Pleurotus(Fr.)P.Kumm.真菌，是最重要的食用和药用真菌之一(戴玉成等2010)，具有治疗腰腿疼痛、手足麻木、筋络不疏、抑肿瘤等作用(戴玉成和杨祝良2008)。其属于白腐真菌，能够分泌相关的水解酶(纤维素酶和半纤维素酶)和降解木素的氧化酶，因此能降解各种农业和工业的木质纤维素废弃物等。

木质素降解酶类包括木素过氧化物酶(Lignin peroxidase)、锰过氧化物酶(Manganese peroxidase)和漆酶(Laccase)等，其中，漆酶(Lac，EC 1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶(p-diphenpl oxidase)，与植物中的抗坏血酸氧化酶、哺乳动物血浆中的铜蓝蛋白均属于蓝色多铜氧化酶家族，在结构和功能上也有许多的相似之处。漆酶在自然界中有着极为广泛的存在，在植物、动物、细菌和真菌中等发现了漆酶或者是漆酶的类似物，但是其中主要的生产者还是真菌，尤其是白腐真菌。白腐菌漆酶为胞外蛋白，这些蛋白的表观分子量有较大差异，从58～390kDa不等，比较典型的分子量为60～80kDa。

漆酶由于其底物的广泛和人们对漆酶介质的不断研究，其在工农业生产及环境保护中具有极为广泛的应用前景和应用价值。第一，造纸工业领域。漆酶在制浆造纸领域中的应用主要体现在生物制浆、纸浆增湿、纸浆生物漂白、纸浆脱墨等诸多方面。在漂白过程中是通过去除木质素来提高纸张的质量及色泽，传统的纸浆漂白过程是采用氯化物对木质素进行选择性的降解，但产生的一系列副产物如二噁英等则对环境形成一定的负面影响。漆酶及漆酶介体系统(LMS)可以替代传统纸浆漂白所使用的试剂来对纸浆处理，达到较好的漂白效果且不会产生对环境有副作用的副产物。第二，食品工业领域。漆酶能有效地降解黄曲霉毒素(AFB1)，因此，这对于控制食品中的生物毒素水平具有极为重要的价值。而且，漆酶由于具有催化酚类化合物并同时消耗氧的特点，其在净化水质及防止食品变质等方面也有应用。第三，医药工业领域。漆酶能够转化某些酚类底物来生产抗菌素，比如将4-甲基-3-羟基邻氨基苯甲酸转化成放线菌素(actinocin)，该产物可以通过阻断肿瘤细胞DNA的转录来起到对抗癌症的功效。第四，生物合成领域。漆酶可催化生漆中的漆酚氧化，使得生漆干燥成膜。第五，能源开发领域。利用漆酶对稻草、灌木等农林废弃物进行生物预处理，降解其中的木质素和半纤维素，提高酶水解的效率和还原糖的得率，为农林废弃物处理和乙醇生产的无污染化工艺奠定生物学基础。第六，生物修复领域及环境保护领域。漆酶能够有效地处理工业废水，将有毒的芳香类化合物降解成无毒或毒性很低的小分子化合物，可降低废水中的总有机氯、色度等，其具有无污染且能耗低等优点。

目前普遍认为，限制漆酶广泛应用的因素在于漆酶的生产规模、成本与性质。高成本的投入一直都是限制木质素酶被广泛利用的关键因素之一，而在生物领域中往往需要大量低成本、且性质稳定的酶蛋白供其迅速发展。因此，如果能使得产酶时间提前则能够大量节约人力物力。而且，真菌漆酶的生产模式包括固态发酵和液体发酵，工业生产基本以液体发酵为主。