[发明专利]一株高产乳糖酶的米曲霉及其发酵产酶方法

说明书

本发明公开了一株高产乳糖酶的米曲霉菌及其发酵产酶方法，属于生物工程技术领域，所述菌株具体为米曲霉菌株(Aspergillus oryzae)CA‑08，保藏编号为CGMCC No.14137。该菌株通过液体50L罐深层发酵，经补料，发酵培养105h，产酶平均水平为100762U/mL。本发明建立的液态发酵乳糖酶的方法，生产的乳糖酶最适pH范围为4.0‑7.0，最适作用温度为80℃，在80℃保温1h后剩余酶活为89.5％，80℃保温2h后剩余酶活为58.9％，具有良好的耐热性，可广泛应用于工业化生产中。

技术领域：

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一株高产乳糖酶的米曲霉及其发酵产酶方法。

背景技术：

乳糖酶，是一种无味、无嗅，溶解后为浅棕色液体，且无毒无副作用的生物酶制剂，该酶可用于降解乳糖为半乳糖和葡萄糖，亦具有半乳糖苷的转移作用。同时也是哺乳动物乳汁中一种重要的营养成分。可催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖，多用于乳品工业。哺乳动物的乳糖酶活性随年龄增长具有典型的生理性降低，所以乳糖酶缺乏是广泛存在的世界性问题。

乳糖酶存在于扁桃、杏等植物及幼小哺乳动物的小肠中，细菌、霉菌和酵母等微生物经发酵亦可产生乳糖酶。目前只有来源于微生物的乳糖酶有工业应用价值，利用微生物发酵法制取乳糖酶，具有酶源丰富、产量高、生产成本低、周期短的特点，而且不受季节、地理位置等因素的影响。不同微生物来源的乳糖酶的性质差别较大，其中细菌中的乳酸菌、环状芽孢杆菌、大肠杆菌、嗜热链球菌、产气肠细菌等；霉菌中的米曲霉、黑曲霉、硫球曲霉、黄青霉、炭色曲霉等；酵母中的脆壁克鲁维酵母和乳酸克鲁维酵母、热带假丝酵母等；放线菌中的天蓝色链霉菌等均产乳糖酶。目前商业用酶源一般认为酵母(如乳酸克鲁维酵母、脆壁克鲁维酵母)最为安全，另一种为黑曲霉和米曲霉。

乳糖酶根据不同来源可分为胞内酶或胞外酶，如乳酸酵母、黑曲霉、米曲霉、米根酶等产乳糖酶均为胞外酶，脆壁克鲁维酵母和大部分细菌产胞内酶。霉菌作用最适pH偏酸性，酵母和细菌所产乳糖酶最适pH近中性。因此最适pH决定了各自的用途，如霉菌所产乳糖酶适用于酸性乳清和干酪的水解(含大量乳糖)，酵母和细菌乳糖酶适于牛乳(pH 6.6)和鲜乳清(pH 6.1)的水解。微生物乳糖酶最适作用温度范围较宽，酵母乳糖酶作用温度在35℃左右，而霉菌最适作用温度一般在50℃以上，最高可达60℃、环状芽孢杆菌则可达65℃、嗜热水生菌则为80℃、耐高温微生物菌株使用时可避免杂菌污染。大肠杆菌乳糖酶分子质量最大为520-850kd，亦有报道为500-520kd。

有关乳糖酶在食品工业中的应用研究引起了人们的极大关注，已经成为食品生物技术领域的新热点之一。国外从上世纪60年代，国内从80年代进行了大量的工作，但目前国内和国外还存在着很大的差距，乳糖酶并未在中国食品和乳品工业中得到广泛应用，主要原因是乳糖酶的单位产量较低，市场上销售的乳糖酶多为胞内酶，需破碎细胞才能得到，提取纯化工艺复杂，成本高、酶的作用温度低，耐热性差，工业生产中很容易染菌，适用范围窄。乳糖酶主要应用于食品、医药方面，对工程菌可能的潜在危害，各国态度不一，其安全性有待于进一步提高。在解决这些问题的过程中，高温乳糖酶受到了普遍关注，筛选作用温度高、热稳定性好、对乳糖有较高活性的乳糖酶产生菌对大规模推进工业化生产有重大意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一株高产乳糖酶的米曲霉及其发酵产酶方法，在确保米曲霉发酵高产乳糖酶稳定性的同时，显著提高乳糖酶良好的耐热性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现目的：

一株高产乳糖酶的米曲霉，所述菌株为米曲霉(Aspergillus oryzae)CA-08，菌株保藏号为CGMCC No.14137。

所述米曲霉CA-08发酵所产的乳糖酶最适作用pH范围为4.0-7.0，最适作用温度为80℃，在80℃保温1h后剩余酶活为89％。

本发明的另一目的在于提供上述米曲霉CA-08的发酵产酶方法，主要包括以下步骤：