[发明专利]一种里氏木霉突变菌株及其应用

说明书

本发明涉及微生物领域，特别涉及一种里氏木霉突变菌株及其应用。摇瓶发酵和发酵罐发酵结果显示，相比于出发菌株，该里氏木霉突变菌株显著提高了非淀粉多糖酶的产量，可广泛应用于非淀粉多糖酶的生产，从而有利于降低非淀粉多糖酶的生产成本，促进其在饲料领域中的推广与应用。

技术领域

本发明涉及微生物领域，特别涉及一种里氏木霉突变菌株及其应用。

背景技术

非淀粉多糖(non-starchpolysaccharides，NSP)是植物组织中由多种单糖和糖醛酸经糖苷键连接而成，大多为有分支的链状结构，常与无机离子和蛋白质结合在一起，是细胞壁的主要成分，一般难于被单胃动物分泌的消化酶所水解。常见饲料中的非淀粉多糖主要是阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖和纤维素。玉米和高粱中含有少量的非淀粉多糖，燕麦和大麦中的水溶性非淀粉多糖主要是β-葡聚糖。谷物中含有少量果胶多糖，除大米外，其他植物中均未发现。谷物副产品含有大量的细胞壁成分，如米糠含有大约20％-25％的非淀粉多糖，主要是等量的阿拉伯木聚糖和纤维素。

非淀粉多糖酶则以多种糖苷酶为主体，通过消除饲料中的非淀粉多糖的抗营养作用，提高动物对饲料养分的利用率，当这些酶活性的适合比例与饲料中非淀粉多糖组成一致时，可获得最佳的使用效果。非淀粉多糖酶包括纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶、果胶酶等。

纤维素酶可破解富含纤维的细胞壁，使其包含的蛋白质、淀粉等营养物质释放出来并加以利用，同时又可将纤维降解为可被畜禽机体消化吸收的还原糖，从而提高饲料利用率。产生纤维素酶的微生物研究较多的是真菌，对细菌和放线菌研究很少。当前用来生产纤维素酶的微生物主要是木霉、黑曲霉、青霉和根霉，此外，漆斑霉、反当动物瘤胃菌、嗜纤维菌、产黄纤维单抱菌、侧抱菌、粘细菌、梭状芽抱杆菌等也能产生纤维素酶。

木聚糖酶是木聚糖的专一降解酶，属于水解酶类，包括内切木聚糖酶、外切木聚糖酶和木糖苷酶三种。国内外关于木霉、曲霉、细菌产木聚糖酶能力的研究较多，现在商业化的产木聚糖酶的菌株主要是木霉和曲霉属。

β-葡聚糖酶能降解β-葡聚糖分子中的β-1，3和β-1，4糖苷链，使之降解为小分子，失去亲水性和粘性，改变单胃动物肠道内容物的特性、消化酶的活性、肠道微生物的作用环境等。分泌β-葡聚糖酶的微生物，一类是细菌，另一类是真菌，真菌以霉菌为主，主要有康氏木霉、里氏木霉、拟氏木霉、绿色木霉、米曲霉、冻土毛霉、黑曲霉等。

果胶酶是分解果胶的酶的通称，也是一个多酶复合物，它通常包括原果胶酶、果胶甲酷水解酶、果胶酸酶三种酶。这三种酶的联合作用使果胶质得以完全分解。工业生产果胶酶的菌种主要是霉菌，常用菌种有文氏曲霉、苹果青霉、黑曲霉、白腐核菌、米曲霉、酵母等。

甘露聚糖酶是一种半纤维素水解酶,以内切方式降解β-1,4糖苷键,降解产物的非还原末端为甘露糖,其作用底物包括葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖及β-甘露聚糖等。它不仅能够降低肠道粘度,促进营养物质的消化和吸收,而且还可消除豆类中富含的β-露聚糖对葡萄糖吸收的干扰,极大提高饼粕尤其是豆粕的能量消化率；同时,添加了甘露聚糖酶后动物的抵抗力及整齐度都有所提高。

非淀粉多糖酶的生产主要通过生物发酵法，目前人们寻找的能产生各种非淀粉多糖酶的菌株有绿色木霉、红色木霉、黑曲霉和索状青霉等。其中针对产生纤维素酶的微生物研究较多的是真菌，对细菌和放线菌研究很少，当前用来生产纤维素酶的微生物主要是木霉、黑曲霉、青霉和根霉。国内外关于木霉、曲霉、细菌产木聚糖酶能力的研究较多，现在商业化的产木聚糖酶的菌株主要是木霉和曲霉属。分泌β-葡聚糖酶的微生物，一类是细菌，以芽孢杆菌为主，主要有枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等；另一类是真菌，以霉菌为主，主要有康氏木霉、里氏木霉、拟氏木霉、绿色木霉、米曲霉、冻土毛霉、黑曲霉等。工业生产果胶酶的菌种主要是霉菌，常用菌种有文氏曲霉、苹果青霉、黑曲霉、白腐核菌、米曲霉、酵母等。