一種利用樹干畢赤酵母固態發酵生產木聚糖酶的方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用樹干畢赤酵母固體發酵生產木聚糖酶的方法，屬于發酵工程領域；本發明的目的是實現利用農業廢棄物和小麥加工副產物固體發酵低成本生產木聚糖酶；本發明的特征為以樹干畢赤酵母（Pichiastipitis）作為固態發酵菌種，以玉米芯和小麥麩皮作為固態發酵基質；固態發酵培養基中玉米芯與麩皮質量比1:6~6:1，培養基含水量74%~80%，按5%體積比例接種樹干畢赤酵母種子發酵液，并在5~10厘米厚度的固體條件下28℃發酵9天；經后續工序可以得到液態和固態木聚糖酶；固態發酵具有耗能少、產物濃度高，因而成本較低；該木聚糖酶可以廣泛應用于飼料工業、食品工業和生物轉化等行業。
【專利說明】一種利用樹干畢赤酵母固態發酵生產木聚糖酶的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用樹干畢赤酵母固態發酵生產木聚糖酶的方法，屬于發酵工程領域。
【背景技術】
[0002]木聚糖酶是木聚糖水解酶系中最關鍵的水解酶，主要以內切方式作用于木聚糖分子中的β_1，4糖苷鍵，水解產物為木二糖和木寡糖等低聚木糖以及少量木糖和阿拉伯糖；木聚糖酶廣泛應用于飼料工業、食品工業、造紙工業和生物轉化等領域。
[0003]固態發酵是以低成本的農業廢棄物(如小麥秸桿、麥麩、豆柏和玉米芯等)為發酵基質，在沒有或幾乎沒有自由水的條件下進行發酵的技術，在食品加工、飼料生產、生物降解工農業殘渣、生物解毒、生物轉化等方面都取得了很好的效果；工業用酶大部分是用液態深層發酵生產，成本較高，而固態發酵直接利用低成本的農業廢棄物，不但增加了經濟可行性，而且減少了環境污染；研究表明，固態發酵過程與微生物自然生存環境相似，在生產包括木聚糖酶在內的一些降解酶和代謝產物方面具有顯著優勢。
[0004]木聚糖酶產生菌有很多，包括細菌、霉菌和酵母菌等，但到目前為止，沒有見到有關利用樹干畢赤酵母GcYcAia stipitis)進行固態發酵產木聚糖酶的研究報道。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種直接利用小麥加工副產物和農業廢棄物等原料生產木聚糖酶的方法。
[0006]本發明的內容為一種 利用樹干畢赤酵母固態發酵生產木聚糖酶的方法，其特征在于:(I)以樹干畢赤酵母G0ZcAia作為固態發酵菌種；(2)以玉米芯和小麥麩皮作為固態發酵基質。
[0007]本發明所述的固態發酵生產木聚糖酶的方法，其步驟如下:(I)將玉米芯和小麥麩皮粉碎過篩，以玉米芯與麩皮質量比1:6飛:1配制固態發酵培養基，添加少量水至培養基含水量74%~80% ； (2) 將配制好的固態培養基于121°C滅菌30min，冷卻；(3) 將采用YEPX液體培養基在28°C、120 rpm條件下培養3天的樹干畢赤酵母種子培養液，按5%體積比例的接種量接種于固態培養基中，攪拌混合，輕輕壓實，使得培養基厚度達到3~10厘米，在28°C下培養9天；(4)發酵完成的固態培養物加入6~10倍體積的Tris-HCl緩沖液中，攪拌混合振蕩均勻，離心后去除沉淀；上清液經超濾濃縮后添加穩定劑和防腐劑后包裝，即為液態木聚糖酶。(5)發酵完成的固態培養物經過真空低溫干燥、粉碎和包裝即為固態木聚糖酶。
[0008]本發明所采用的玉米芯和小麥麩皮，為玉米芯和小麥麩皮分別粉碎后，分別過20目篩，取篩下物；本發明所采用的的Tris-HCl緩沖液濃度為0.05 mol/L, pH值為8.0 ;本發明所采用YEPX液體培養基，其配方為(每升):酵母膏10克，蛋白胨20克，木糖20克，去尚子水970克。[0009]采用本發明的固態發酵方法，利用樹干樹干畢赤酵母發酵木聚糖酶的實驗如下:采用菌種為樹干畢赤酵母，為本實驗室篩選鑒定后的保藏菌種，木聚糖酶活力測定采用DNS法(參考 Bailey M J, Biely P, Poutanen K.1nterlaboratory testing of methods forassay of xylanase activity [J].Journal Biotechnology, 1992, 23: 257-270)。酶活力定義:在規定條件，每分鐘分解木聚糖產生IMfflol木糖所需要的木聚糖酶量為I個單位酶活力(U);實驗結果見下表1。
[0010]表1培養基配比對固體發酵產木聚糖酶的影響
【權利要求】
1.一種利用樹干畢赤酵母固態發酵生產木聚糖酶的方法，其特征在于: (1)以樹干畢赤酵母O0ZcAia作為固態發酵菌種； (2)以玉米芯和小麥麩皮作為固態發酵基質；
2.權利要求1所述的一種利用樹干畢赤酵母固態發酵生產木聚糖酶的方法，其步驟如下: (1)將玉米芯和小麥麩皮粉碎過篩，以玉米芯與麩皮質量比1:6飛:I配制固態發酵培養基，添加少量水至培養基含水量74%~80% ； (2)將配制好的固態培養基于121°C滅菌30min，冷卻； (3)將采用YEPX液體培養基在28°C、100rpm條件下培養3天的樹干畢赤酵母種子培養液，按5%體積比例的接種量接種于固態培養基中，攪拌混合，輕輕壓實，使得培養基厚度達到5~10厘米，在28°C下培養9天； (4)發酵完成的固態培養物加入6~10倍體積的Tris-HCl緩沖液中，攪拌混合振蕩均勻，離心后去除沉淀。上清液經超濾濃縮后添加穩定劑和防腐劑后包裝，即為液態木聚糖酶； (5)發酵完成的固態培養物經過真空低溫干燥、粉碎和包裝即為固態木聚糖酶。
3.根據權利要求2所述的玉米芯和小麥麩皮，其特征在于玉米芯和小麥麩皮分別粉碎后，分別過20目篩，取篩下物。
4.根據權利要求2所述的Tris-HCl緩沖液，其特征在于Tris-HCl緩沖液的濃度為0.05 mol/L, pH 值為 8.0。
5.根據權利要求2所述的YEPX液體培養基，其配方為(每升):酵母膏10克，蛋白胨20克，木糖20克，去離子水970克。
【文檔編號】C12N9/42GK103695391SQ201210365664
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月27日 優先權日:2012年9月27日
【發明者】丁長河, 胡玉琪, 楊盛茹, 陳復生, 徐云清 申請人:河南工業大學