[发明专利]一种联产纤维二糖酶和几丁质的方法

说明书

本发明涉及一种联产纤维二糖酶和几丁质的方法，即将黑曲霉接种于添加有柠檬酸钙的发酵培养基中进行发酵，所得发酵液中含有纤维二糖酶，发酵后黑曲霉菌体中含有几丁质。与现有技术相比，本发明通过在培养基中添加适合产几丁质的生产促进因子(即柠檬酸钙)及有效的分离提取方法，在生产纤维二糖酶的同时，利用发酵产生的废弃菌体制备几丁质，实现了纤维二糖酶和高附加值产品几丁质的联产，不仅丰富了产品品种，使纤维二糖酶生产成本得到分摊，而且副产物菌体也得到利用，减轻了环保处理压力，为纤维二糖酶工业的发展提供了新的方向。

技术领域

本发明涉及生物工程领域，尤其是涉及一种联产纤维二糖酶和几丁质的方法。

背景技术

目前，世界各国都在积极研究利用非粮手段生产生物燃料，用以解决日益严重的能源危机、气候问题以及粮食短缺问题。木质纤维素作为地球上储量最丰富的多糖类物质，利用其生产燃料乙醇已成为各国研究的热点领域。

但由于木质纤维素结构致密复杂，大多数微生物并不能将其作为直接碳源来生产乙醇，只有将其水解成可发酵单糖类物质后，才能被微生物利用。酶解法由于其反应条件温和、效率高、能耗低、选择性强以及环保效果好等优点，尤其纤维二糖酶作为纤维素酶系中重要的水解酶，被广泛应用于纤维素水解过程中。

几丁质是广泛存在于自然界的一类多糖物质，在食品、轻工、医药、农业、环保等领域有广泛的用途。目前，对几丁质的基础研究已经取得很大进展，此后的研究开始集中于工业化生产和应用。目前工业生产的几丁质，原料主要是甲壳动物的外壳，但仍存在一些缺陷，与此同时，对以微生物为来源获取几丁质的方法也已经展开了研究。从各种微生物的几丁质含量来看，黑曲霉的几丁质含量较高，并且黑曲霉是工业生产中常用的真菌。

如果利用黑曲霉实现纤维二糖酶和几丁质的联产可以大大提高生物质原料的利用率，对节能减排以及生物质燃料的发展有着重要意义。

CN101705215B公开了利用黑曲霉菌株(Aspergillus niger)CGMCC NO.3.3147制备木聚糖酶/纤维二糖酶复合酶及其制备方法。其可通过黑曲霉菌株高效联产木聚糖酶和纤维二糖酶，通过优选的发酵培养基，其中产酶木聚糖酶可达10000IU/g，纤维二糖酶可达900IU/g；制备的复合酶可直接与纤维素酶混合使用于秸秆发酵酒精、木糖醇、柠檬酸等生产中。可见黑曲霉在制备纤维二糖酶中具有较好的活性，但该技术方案仍不能实现纤维二糖酶与几丁质的联产。

中国专利CN104498408A公开了一种产拟除虫菊酯水解酶的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)UTM104菌株及其应用。该菌生物保藏编号为CGMCC NO.9509。UTM104菌株可在下水污泥、生活垃圾、动物尸体、畜禽粪便、农作物秸秆等有机固体废物中进行好氧堆肥发酵，在有机物料中形成稳定的菌落生态系统，大量快速繁殖，有效地降解有机固体废弃物中的有机物，使其快速达到减量化、无害化。该菌株能够产生几丁质酶、β-葡聚糖内切酶、纤维二糖酶和拟除虫菊酯水解酶。但是该专利的菌株不能同时得到纤维二糖酶和几丁质。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种联产纤维二糖酶和几丁质的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种联产纤维二糖酶和几丁质的方法，将黑曲霉接种于添加有柠檬酸钙的发酵培养基中进行发酵，所得发酵液中含有纤维二糖酶，发酵后黑曲霉菌体中含有几丁质。

所述黑曲霉为能够同时得到纤维二糖酶和几丁质的黑曲霉，不需要特殊菌株，优选为购自于中国普通微生物菌种管理保藏中心的保藏编号为CGMCC NO.3.11447的黑曲霉。

在本发明的一个实施方式中，所述柠檬酸钙在发酵培养基中的含量为0.5-1.5g/L。

本发明中，添加适量的柠檬酸钙可促进黑曲霉不仅能够生产纤维素二糖酶，还能促进生产几丁质的能力，主要原因在于：