[发明专利]一种枯草芽孢杆菌产纤维素酶、甘露聚糖酶和糖化酶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种枯草芽孢杆菌产纤维素酶、甘露聚糖酶和糖化酶的方法，属于微生物发酵技术领域。 

背景技术

饲用酶制剂是一类高效、无毒副作用的环保型“绿色”饲料添加剂，广泛应用于在动物生产中。酶制剂可大大提高动物的生产性能，缓解饲料资源短缺、人畜争粮的局面，有利于保障粮食安全，提供更为安全，优质的动物产品，有利于保障食品安全，减轻环境污染，保障畜禽养殖业的可持续发展。 

早期的酶制剂以动植物作为原料直接提取，但动植物生长周期长，原料有限，加之酶提取工艺复杂等，不适于大规模工业生产。而微生物在酶制剂的生产中有其他生物不可比拟的优越性：微生物对外界环境有很强的适应性和变异能力，人们可利用基因工程和生物学技术按照自己的意愿对微生物进行改造，生产出目的酶；微生物对营养物质的要求不高，大部分是农产品废弃物，价格低廉，易得到，生产成本低；微生物繁殖快，生长周期短，有利于提高酶制剂的产量等。 

研究表明，复合酶制剂较单一酶制剂能更好地改善动物的生产性能，达到生物功能的多样化。但是，目前所应用的复合酶制剂均由不同的菌株单独发酵生产后按照一定的比例混合制成，生产成本过高，复合酶产品质量不稳定，且使用不方便。 

发明内容

本发明的目的是提供一种枯草芽孢杆菌产纤维素酶、甘露聚糖酶和糖化酶的方法。 

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是： 

一种枯草芽孢杆菌产纤维素酶、甘露聚糖酶和糖化酶的方法，包括以下步骤：将枯草芽孢杆菌菌液接种到发酵培养基中，在温度34～38℃、pH值6.3～6.8条件下发酵培养48～72小时；所述发酵培养基为：以质量百分比计，乳糖1.5～2.5％、NH₄Cl1～2％、MgSO₄0.5～0.7％，余量为水。 

所述发酵培养的优选条件为：温度36℃，pH值6.5，发酵时间60小时。 

所述发酵培养基优选为：以质量百分比计，乳糖2％、NH₄Cl1.5％、MgSO₄0.6％，余量为水。 

所述枯草芽孢杆菌菌液的制备方法为：将活化的枯草芽孢杆菌接种到种子培养基中，在温度37℃下(180r/min振荡)培养18～24小时；所述种子培养基为：以质量百分比计，蛋白胨1％、酵母浸出物0.5％、NaCl0.5％，余量为水，pH值7.2～7.6。 

所述枯草芽孢杆菌菌液的浓度为5×10⁸～8×10⁸CFU/ml，接种量为3～6％。优选接种量为4％。 

所述活化的枯草芽孢杆菌的制备方法为：将冻干保存的枯草芽孢杆菌接种到普通琼脂培养基中，在温度37℃下培养18～24小时；所述普通琼脂培养基为：以质量百分比计，蛋白胨1％、NaCl0.5％、牛肉膏1％、琼脂粉2％，余量为水，pH值7.2～7.6。 

所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌1.1111(Bacillus subtilis)，保藏编号：CCTCC NO:M2011286，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2011年8月11日，保藏地址：中国武汉市武汉大学。 

所述枯草芽孢杆菌1.1111(Bacillus subtilis)能产生木聚糖酶、蛋白酶、植酸酶、果胶酶、脂肪酶、甘露葡聚糖酶、糖化酶、淀粉酶、纤维素酶等多种酶，并对胆酸盐、人工胃液及肠液等表现很强的耐受性。 

本发明的有益效果： 

本发明采用枯草芽孢杆菌1.1111(CCTCC NO:M2011286)为发酵菌株，通过优化发酵培养基组成(如碳源、氮源和无机盐)及发酵培养条件(如发酵温度、pH值、发酵时间和接种量)，使菌株产纤维素酶、甘露聚糖酶和糖化酶的活性达到最佳，其中纤维素酶酶活达206.72U/ml，甘露聚糖酶酶活达1451.37U/ml，糖化酶酶活达254.72U/ml。 

本发明采用一菌多酶发酵法生产纤维素酶、甘露聚糖酶和糖化酶，能大幅度提高酶的生产效率，降低生产成本，并且由于各种酶来源于同一菌株，其安全性与复配性能更优。为进一步实现共发酵产纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶、植酸酶、果胶酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、糖化酶等奠定了基础，具有重要的研究与开发意义。 

附图说明

图1为本发明试验例中不同碳源对菌株产酶的影响； 

图2为试验例中不同氮源对菌株产酶的影响； 

图3为试验例中不同无机盐对菌株产酶的影响；