[发明专利]一种制备β-葡聚糖酶的方法及其专用菌株

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备β-葡聚糖酶的方法及其专用菌株。

背景技术

葡聚糖是由葡萄糖通过不同糖苷键连接起来的一类聚合物，是自然界中含量最丰富的聚糖。葡聚糖以β-葡聚糖最具生理活性。其中由β-1，3-和β-1，4-混合糖苷键连接起来的直链聚糖为β-1，3-1，4-葡聚糖。大部分谷物都含β-1，3-1，4-葡聚糖，其中大麦中的含量最高为5-8％，主要存在于大麦胚乳细胞壁中。

内切β-1，3-1，4-D-葡聚糖酶(endo-β-1，3-1，4-D-glucanase；EC 3.2.1.73)简称β-葡聚糖酶(β-glucanase)是一种水解酶，能水解β-葡聚糖分子中的β-1，3-和β-1，4-糖苷键，使之降解为小分子。β-葡聚糖酶有两种主要来源：微生物和植物。微生物来源最多的为芽孢杆菌属，包括枯草芽孢杆菌、淀粉芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌及短小芽孢杆菌等。非芽孢杆菌属来源的多数为瘤胃微生物以及一些真菌。β-葡聚糖酶的植物来源主要为大麦、小麦、黑麦和高粱等谷类经济作物。β-葡聚糖酶在提高果汁、啤酒、油的榨取产量、焙烤食品和动物饲料的营养方面均具有重要的作用。微生物来源的β-葡聚糖酶具有活性高、成本低、来源稳定、提取方便等显著特点，具有广阔的应用前景。

β-葡聚糖酶的研究始于二十世纪六十年代，到七十、八十年代已被广泛应用于啤酒工业，用来缩短麦汁和啤酒过滤时间。九十年代后国内外尤其是北美、欧洲等国家将β-葡聚糖酶作为一种新型饲料酶添加到饲料中。β-葡聚糖酶研究中存在的主要问题是酶的热稳定性较差，发酵产酶水平偏低。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制备β-葡聚糖酶的方法。

本发明所提供的制备β-葡聚糖酶的方法，包括如下步骤：发酵枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)TT-68 CGMCC No.3340，得到β-葡聚糖酶。

上述方法中，所述发酵使用的培养基的组成如下：由碳源、氮源、无机盐和水组成；

所述碳源为如下物质中的至少一种：蔗渣、麦麸、稻草、玉米芯、玉米杆、燕麦粉、大麦粉、白酒酒糟、啤酒酒糟；

所述氮源为如下物质中的至少一种：酵母提取物和胰蛋白胨的混合物、酵母提取物、胰蛋白胨、大豆蛋白胨、牛肉蛋白胨、酪蛋白、豆粕粉和尿素；

所述无机盐为如下物质中的至少一种：KH₂PO₄、MgSO₄.7H₂O和CaCl₂。

上述方法中，所述培养基为如下1)或2)所示：

1)所述氮源为酵母提取物和胰蛋白胨；所述碳源为如下物质中的至少一种：蔗渣、麦麸、稻草、玉米芯、玉米杆、燕麦粉、大麦粉、白酒酒糟、啤酒酒糟；所述无机盐为KH₂PO₄、MgSO₄.7H₂O和CaCl₂；

2)所述氮源为如下物质中的至少一种：酵母提取物和胰蛋白胨的等质量比混合物、酵母提取物、胰蛋白胨、大豆蛋白胨、牛肉蛋白胨、酪蛋白、豆粕粉、尿素；所述碳源为燕麦粉；所述无机盐为KH₂PO₄、MgSO₄.7H₂O和CaCl₂。

上述方法中，所述碳源在所述培养基中的浓度为5g/L-50g/L或15g/L-25g/L或15g/L-40g/L或15g/L-35g/L，具体为5g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L、30g/L、35g/L、40g/L、45g/L或50g/L；所述氮源在所述培养基中的浓度为5g/L-30g/L，具体为5g/L、10g/L或30g/L；

所述KH₂PO₄在培养基中的浓度为3g/L-7g/L，具体为3g/L、5g/L或7g/L；所述MgSO₄.7H₂O在培养基中的浓度为0.2g/L-0.4g/L，具体为0.2g/L、0.3g/L或0.4g/L；所述CaCl₂在培养基中的浓度为0.2g/L-0.4g/L，具体为0.2g/L、0.3g/L或0.4g/L。

上述方法中，所述1)所示培养基为如下Ⅰ或Ⅱ所示：