[发明专利]β-1,3-1,4葡聚糖酶的高效廉价生产方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，涉及一种以碎囊毛霉为菌种固体发酵制备β-1,3-1,4葡聚糖酶的方法。

背景技术

β-1,3-1,4葡聚糖酶（β-1,3-1,4-Dextranase）是一种内切酶，专一作用于β-葡聚糖的 1,3 及 1,4 糖苷键，产生 3 - 5 个葡萄糖单位的低聚糖及葡萄糖；该产品可以有效分解麦类和谷类植物胚乳细胞壁中的β-葡聚糖，在饲料中可用于降低非淀粉多糖（ NSP ）及其抗营养因子的含量，改善畜禽对营养物质的吸收，提高畜禽的生长速度和饲料转化效率；在啤酒酿造上用于降低麦汁黏度，改善过滤性能，提高麦芽溶出率，防止啤酒浑浊，稳定啤酒质量。在食品工业及其他工业中可以分解部分纤维素，降低纤维素含量及果胶粘度，可以改善食品质构及工业产品品质；β-葡聚糖酶是通过 Bacillus Lichenifomis（地衣芽孢杆菌菌株）经过液态深层发酵制得；本发明引进的碎囊毛霉菌株（Mucor petrinsularis），具有营养要求低、繁殖快、发酵产物易于提取分离、发酵周期短和产酶能力强等优点，适合大规模工业化生产。红色，澄清透明, 酸爽适中, 独具特有的草莓风味。不仅营养丰富, 还可抗氧化、防癌抗癌。

发明内容

本发明的目的是提供一种以麸皮和大麦为原料制备β-葡聚糖酶的方法；本发明以中科院 菌种资源碎囊毛霉（编号：3.03441）为菌种，采用固体发酵的方法，有效缩短了发酵周期。另外本发明以麸皮、大麦为原料进行固态发酵，不添加任何其它成分，极大地降低了成本；同时有效缓解了β-葡聚糖酶市场供应不足的问题，工艺简单，便于进行工业化推广；本发明的目的是按如下技术方案实现的，其特征是它包括以下步骤：

（1）产酶培养

本发明以中国普通微生物菌种保藏管理中心的将碎囊毛霉菌种（ATCC编号3.03441）接种于制备好的PDA斜面上，28℃培养48～72h，待孢子成熟即可使用；向培养成熟的试管斜面中注入5mL无菌生理盐水，用接种环或无菌玻棒搅动，刮下碎囊毛霉孢子，振荡均匀并稀释至10⁴个/mL，得到孢子悬液；将麸皮和大麦以1:2比例混合，按50 %(W/V)加入自来水，121℃灭菌10 min，得到固体发酵培养基；将孢子悬液按5%(V/W)接入液体发酵培养基中，26℃培养96h，得到发酵底物；

（2）粗酶制备

向发酵底物以1:1比例加入pH值5.5的HAc-NaAc缓冲液100 ml,移入振荡器中200 r/min振荡30分钟，6559×g离心10min，收取上清；最终所得粗酶酶活力9.041 U/ml，蛋白质含量为0.140 mg，比活酶为64.583U/mg；

（3）酶的精制

粗酶液经饱和度80%的硫酸铵盐析，透析24h浓缩处理，再经Sephadex G-100（葡聚糖凝胶G-100）柱凝胶过滤后，截取吸光值（OD=280nm）为280nm的组分；得到了电泳纯酶，比酶活达到225.02U/mg，纯度较粗酶样提高了3.48倍；

（4）酶的常数

在40-50℃时相对稳定，最适反应温度为55℃；酶活力在pH值4.5-5.5条件下相对稳定，最适pH值为5.5；Fe³⁺和Al³⁺对其有抑制作用，Fe²⁺对其有激活作用，其他金属离子对其影响不大；低浓度的尿素对该酶影响不大但高浓度的尿素对其有抑制作用，其他化合物如疏基乙醇及SDS对该酶均有抑制作用；经检测该酶的最佳反应时间为10min；

本发明的有益效果

（1）工艺简单，发酵周期短，适于工业化推广；

（2）以麸皮和大麦为原料固体发酵生产β-葡聚糖酶，生产成本极低；

（3）采用碎囊毛霉菌种进行发酵，得到β-葡聚糖酶活力高；

具体实施方式下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明：

实施例1