[发明专利]一种锰过氧化物酶固态发酵基质及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态发酵基质领域，确切地说是一种锰过氧化物酶固态发酵基质及其制备和使用方法。

背景技术

锰过氧化物酶(Manganese-depended peroxidase EC 1. 11. 1. 13)是由白腐真菌分泌的主要胞外酶之一，其能催化Mn²⁺成为Mn³⁺，而Mn³⁺能氧化大量的酚类化合物、胺类和染料等，在纸浆的漂白、有机污染物降解、染料脱色、褐煤的生物降解、处理农作物废弃物、催化聚合反应等方面具有重要作用，因此备受人们的重视。

目前,锰过氧化物酶的研究大多利用合成培养基进行液态发酵,需添加昂贵的诱导物藜芦醇、吐温80等及有机酸草酸等,并且发酵周期长、成本高、酶活低，发酵废弃液对环境也造成污染。而相比与液态发酵，固态发酵产量更高、操作更简单、成本也更低.。

近年来，应用固态发酵产锰过氧化物酶的报道越来越多的，主要是选用农作物废弃物作为固态基质，然后加入水、各种诱导剂、金属离子及有机酸等物质，虽然在一定程度上，提高了酶活，但成本较高，对环境依然会造成污染。

发明内容

本发明的目的是以筛选出的裂褶菌F17为研究对象，对其进行固态发酵产锰过氧化物酶MnP，对发酵条件和基质进行优化，以获得提高MnP的酶活力高的固态发酵基质，提供一种主要由农作物废物、营养液组成，不添加任何诱导剂、有机酸等物质的锰过氧化物酶固态发酵基质及其使用方法。

上述目的通过以下方案实现：

一种锰过氧化物酶固态发酵基质，其特征在于：其是由每70-100ml浓度为30-40%的营养液与15-25g作为固态基质的农作物废弃物配制而成。

所述的一种锰过氧化物酶固态发酵基质，其特征在于：所述的营养液为西红柿汁、土豆汁、胡萝卜汁、桔子皮汁中的一种，所述的农作物废弃物为松木屑、稻草、稻壳或树叶中的一种或几种。

所述的一种锰过氧化物酶固态发酵基质，其特征在于：所述的营养液为胡萝卜汁，所述的农作物废弃物为稻草、稻壳、树叶按照1.8-2.2:0.8-1.3:0.8-1.0的重量比混合制成。

所述的一种锰过氧化物酶固态发酵基质，其特征在于：所述的农作物废弃物为稻草、稻壳、树叶按照2:1.1:0.9的重量比混合制成。

所述的锰过氧化物酶固态发酵基质的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、称取胡萝卜、土豆、西红柿或者桔子皮300-400g，匀浆打碎，加热煮18-22分钟，用6-9层的纱布过滤，最后定容至1L即得营养液；

（2）、按重量比称取农作物废弃物混匀作为固态基质，其中稻草、树叶需剪成2-3cm，稻壳、松木屑可直接称取 ，再在其中按比例加入营养液，配好之后，放入灭菌锅内，115-123℃灭菌18-22min，得锰过氧化物酶固态发酵基质。

所述的一种锰过氧化物酶固态发酵基质，其特征在于：制备方法为：所述的锰过氧化物酶固态发酵基质的含水率为4.0ml/g左右。

所述的锰过氧化物酶固态发酵基质的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、菌种活化：在斜面培养基中接种裂褶菌F17，在生化培养箱中培养4-6天，恒温24-26℃，斜面长满菌丝后，利用无菌水清洗菌丝，19000-2100r/min下匀浆2-4次，获得菌悬液，将菌悬液接种于液体培养基中，再在24-26℃恒温培养中恒温培养四天，然后将液体培养基19000-2100r/min下匀浆2-4次，得液体菌种备用；

（2）、接种：将配好的锰过氧化物酶固态发酵基质放入无菌室，打开紫外灯紫外线照28-32min后关掉紫外灯，放入无菌室进行接种，将步骤（1）所得液体菌种接种于锰过氧化物酶固态发酵基质内，在恒温培养箱24-26℃培养2-4天即可开始测酶活。

所述的一种锰过氧化物酶固态发酵基质的使用方法，其特征在于：每1g干锰过氧化物酶固态发酵基质接种液体菌种3.0ml左右，

所述的一种锰过氧化物酶固态发酵基质的使用方法，其特征在于：所述的斜面培养基为PDA培养基，每1 L的PDA培养基是由土豆200 g左右、葡萄糖20 g左右、琼脂20 g左右制得；每1 L的液体培养基是由土豆200 g左右，葡萄糖20 g左右，KH₂ PO₄ 3 g左右， MgSO₄·7H₂O 1.5 g左右，VB₁ 0.01 g左右制得。

本发明的有益效果为：