[发明专利]一种低温中性纤维素酶的制备及复配方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物化学领域，具体涉及一种低温中性纤维素酶的制备及复配方法。

背景技术

纤维素酶(cellulase)是一种重要的酶产品，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，能降解纤维素β-1，4糖苷键生成纤维二糖和葡萄糖等小分子物质的一组酶的总称，是一种复合的诱导酶，包括多种水解酶。纤维素酶的工业化应用主要集中在生物能源，酿造工业，洗涤工业，造纸工业及纺织工业等行业中。在生物能源方面，纤维素酶将纤维素物质彻底的分解，其水解产物变成单糖，再将其进一步发酵，便可产生生物柴油；在酿造工业中，可用于啤酒的生产，增加发酵糖的产量，也可用于酱油的酿造，增加酱油的产量以及改善其质量；在洗涤工业中，纤维素酶加到洗涤剂中，能将水合纤维素分子彻底破坏，彻底清除封闭在纤维内部的污渍，提升洗涤效果；在造纸工业中，纤维素酶能使纤维表面改性，减少机械打浆的能耗；在纺织工业中，用于棉麻的后整理，纤维素酶能降低反应温度，使反应条件温和，织物整理平滑触感好。

虽然国内外对纤维素酶的研究有50多年的历史，但主要集中在中温、高温纤维素酶，而有关10～15℃下纤维素酶的研究则比较少。尤其是在国内，可以作为商业化的低温中性纤维素酶更是鲜有存在。但工业上使用中、高温纤维素酶对工艺和设备要求高且比较耗能，因此研究低温中性纤维素酶的制备与应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温中性纤维素酶的制备及复配方法，以克服目前应用中温、高温纤维素酶所带来的不足。该方法主要是利用里氏木霉菌株，通过紫外诱变，低温培养，然后于10～15℃的发酵液中产生低温中性纤维素酶，并研究了其复配方法及在造纸工业中的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种低温中性纤维素酶的制备方法，选用里氏木霉制备所述的低温中性纤维素酶，所述的制备方法包括以下步骤：

(1)将里氏木霉菌株接种到斜面活化培养基上，活化菌种；培养活化后的菌种，挑取单菌落制备孢子悬浮液，并用紫外照射孢子悬浮液，诱变得到孢子菌落；

(2)将(1)中的孢子菌落涂布于初筛培养基中，在10～15℃下培养3～5天，挑选初筛菌株并纯化该菌株；

(3)在10～15℃下，将(2)中的纯化菌株按5％的接种量接种于发酵培养基中，逐级扩大培养制备种子液，培养时间为48～72小时；

(4)将(3)中的种子液按发酵液体积3～5％的接种量接种于产酶培养基中，10～15℃培养96～144小时，即里氏木霉发酵生产低温中性纤维素酶结束；将发酵液在4000～6000rpm离心，收集所得液体为粗酶液；

(5)将(4)得到的粗酶液进行超浓缩过滤，得到1000～2000UI/G的浓缩酶液。

优选地，所述初筛培养基选用60.0～80.0g马铃薯，0.5g K₂HPO₄，2.0～2.4g明胶，20.0～25.0g琼脂和1.0L蒸馏水制备，并将制备好的所述初筛培养基在温度为115℃～121℃的高压蒸汽下灭菌30分钟。

优选地，所述发酵培养基选用3.0～5.0g玉米粉，0.5～1.0g蛋白胨，0.8～1.2g(NH₄)₂SO₄，1.2～1.8g KH₂PO₄，0.1～0.3g尿素，0.1～0.2g CaCl₂和1.0L蒸馏水制备，并将制备好的所述发酵培养基在温度为115℃～121℃的高压蒸汽下灭菌30分钟。

优选地，所述产酶培养基选用70～80g麸皮，15～20g米糠，0.15～0.2g羧甲基纤维素，0.05～0.1g(NH₄)₂SO₄，0.05～0.1g MgSO₄，0.1～0.15g K₂HPO₄和1.48～1.52L蒸馏水，并将制备好的所述产酶培养基在温度为115℃～121℃的高压蒸汽下灭菌30分钟。

一种采用前述技术方案获得的低温中性纤维素酶的复配方法，所述浓缩酶液与表面活性物质、防腐剂、稳定剂等中的一种或多种组分进行复配，其质量百分比分别为：浓缩酶液10～50％，表面活性物质5～10％，防腐剂0.1～1％，稳定剂1～30％，其它：去离子水，即复配成可用于造纸工业的低温中性纤维素酶制剂。