[发明专利]一种能高效糖化稻壳的菌株Y93及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种可糖化稻壳的菌株Y93及其糖化应用技术。

背景技术

稻壳是稻米生产加工过程中所获得的数量最多的副产品，其按质量计算约占稻谷的20%左右。我国是世界上最大的稻谷生产国家，自2005年以来，稻谷产量已连续四年年产量达到1.8亿吨以上，按稻壳占稻谷的20%算，可产生3600多万吨稻壳，可见我国稻壳资源非常丰富。稻壳的主要是由纤维素半纤维素类、木质素类和硅类组成，其基本化学成分为：水份占7.5％～15％，粗纤维占35.5％～45％，木质素占21％～26％，多缩戊糖占16％～22％，灰分占13％～22％，粗蛋白占2.5％～3％，脂类物占0.7％～1.3％。

稻壳中硅含量很高，表面非常坚硬，不容易被微生物分解利用；其堆积密度小，腐烂缓慢，难以被土壤消化而难以被植物直接吸收利用；其营养物质含量少，营养价值低，且含有大量纤维素和木质素，难于被畜禽利用，不适于用作饲料；其α-纤维素含量少、纤维短，也不适合造纸。因此有些地方将其直接丢弃或者焚烧，这不仅造成了环境污染，也造成了生物资源的大大浪费。对稻壳进行开发利用不仅能降低污染、净化环境，而且还能创造巨大的经济效益、节约生物资源，造福于人类。

从目前对稻壳的研究利用来看，对稻壳碳氢元素、硅碳资源研究利用比较广泛，而对其纤维素类物质的研究相对较少。利用生物技术方法提高农副产品的利用价值具有效率快、产出高、无环境污染、资源得到了合理利用的特点。稻壳中的纤维素、半纤维素及木质素总量可高达其总重的65-80%，如果能采用微生物技术将这些物质生物转化为可溶性糖类物质，可进一步生产高价值产品，具有广阔的应用前景。因此利用现代微生物技术充分利用稻壳中的纤维素和木质素，回收碳能量，进而制成各种高价值产品，是稻壳高效利用的热点方向。生物糖化是通过生物的方法将高分子纤维等碳水化合物进行酶催化，转化为可溶性糖的技术。

目前已有微生物糖化秸秆能力的检测方法：中国专利，徐诚蛟等，申请号201010235131.X，它旨在解决秸秆微生物糖化能力检测中不能真实、实时反应糖化能力的检测方法缺陷问题。

也有利用稻壳制造二氧化硅的技术：中国专利，杨先和，申请号92100466.4，提出了一种从稻壳内提取高纯度二氧化硅的方法；中国专利，王涛等，申请号03127920.1，提出了一种以稻壳灰为原料制备二氧化硅气凝胶的方法；中国专利，王子忱等，申请号03133335.4，提出了一种从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法。

也有制造碳化稻壳的相关技术：中国专利，戴昌福，申请号92102417.7，提出了一种碳化稻壳生产工艺方法及其装置，等。

但没有利用微生物进行生物糖化稻壳的相关技术报道。

我们通过大量的菌株筛选，最终从长满霉菌的树叶中分离筛选得到可高效糖化稻壳的菌株Y93，具有较高的纤维素CMC酶活和滤纸全酶活，该菌株培养简单，繁殖快，糖化技术简单，易于工业化生产，具有良好的开发应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有稻壳糖化研究和技术的不足，提供一种能高效糖化稻壳的微生物菌株及其糖化应用技术。

一种能高效糖化稻壳的菌株Y93，所述的糖化稻壳的菌株Y93为草酸青霉（Penicillium oxalicum）菌种，保藏号为CGMCC No.7568。

所述的菌株Y93的应用方法，包括以下步骤：

1）将菌株Y93的种子液，接种到含有稻壳发酵培养基的发酵罐中，然后在温度为26-29℃，转速为150-170r/min的条件下搅拌培养10-14天；

2）将培养液抽滤，即得菌株Y93的糖化液；

3）取菌株Y93糖化液，加入稻壳粉，调节pH为3.5-5.0，然后在转速为150-170r/min、温度为40-60℃的发酵罐中搅拌催化20-26h；

4）将催化液抽滤，即得可溶性糖的糖化液。

菌株Y93的种子液培养过程为：将菌株Y93接种到含有种子培养基的摇瓶中，在温度为26-29℃，转速为160r/min摇瓶培养2-3天，获得种子液浓度为9-12g菌体/L；种子培养基组成为：蔗糖40g/L，KNO₃2.5g/L，KH₂PO₄0.5g/L，MgSO₄·7H₂O0.3g/L，FeSO₄0.1g/L，加水至1L，pH自然。