[发明专利]一种甘露聚糖酶的工业发酵方法

说明书

本发明公开了一种甘露聚糖酶的工业发酵方法，所述方法包括：步骤1：一级发酵罐发酵；步骤2：二级发酵罐发酵；步骤3：高密度发酵；步骤4：补料发酵，饥饿；步骤5：诱导、混饲。本发明甘露聚糖酶的工业发酵方法，具有放罐酶活高、发酵效率高的特点。

技术领域

本发明涉及发酵工程领域，具体地说，涉及一种甘露聚糖酶的工业发酵方法。

背景技术

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质构成。甘露聚糖酶，即β-甘露聚糖酶为一种多功能的促生长剂，可以促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦肉率，促进生长。甘露聚糖是植物半纤维素的重要组分，是由β-1，4-D-甘露糖连接而成的线状多聚体，在多糖的侧链上主要有葡萄糖基、乙酰基和半乳糖基等取代基团。β-甘露聚糖酶(β-mannanase EC3.2.1.78)是一种水解甘露聚糖的内切水解酶，以内切方式降解甘露糖主链β-l,4糖苷键，释放出短的β-1,4甘露寡糖。

近年来，随着甘露寡糖生理功能的发现，绿色饲料的兴起以及人们环保意识的增强，能源的再生利用研究，人们对β-甘露聚糖酶的研究和利用已进入了一个新的阶段。β-甘露聚糖酶已被广泛应用于食品、医药、饲料、造纸、纺织印染、石油开采、精细化工及生物技术等诸多领域，是一种新型的工业酶，具有很大的潜在应用价值。

β-甘露聚糖酶为一种多功能的促生长剂，可以促进类胰岛素生长因子IGF-I的分泌，促进蛋白质的合成，提高瘦肉率，促进生长，其主要作用有：1、消除饲料中甘露聚糖对葡萄糖吸收的干扰，极大提高豆粕的能量消化率，能给玉米豆粕型日粮提高100-150kcal/kg的代谢能。2、甘露聚糖分解产生的甘露寡糖，可被动物肠道中的有益菌吸收，改善菌群组成，减少大肠杆菌、沙门氏菌的感染。减少肉鸡球虫病的危害，提高肉鸡均匀度。3、降低肠道粘度，促进能量、蛋白、纤维素的消化和吸收。

β-甘露聚糖酶广泛存在于细菌、放线菌、真菌、植物、动物等生物中。细菌来源的甘露聚糖酶主要是酸偏中性的甘露聚糖酶。其分子量多在35kDa～55kDa之间，最适反应作用温度为50℃～70℃。目前研究最多的是芽孢杆菌，除嗜碱性芽孢杆菌的最适作用pH达到pH9.0以上，大多最适反应pH在5.5～8.0之间。真菌的β-甘露聚糖酶一般呈酸性，分子量大约在45kDa～55kDa，最适作用pH为4.0～6.0，最适作用温度为55℃～75℃。相对细菌而言，真菌来源的β-甘露聚糖酶最适反应pH值、pH稳定性都偏低，耐热性比细菌差。目前国内外，虽然许多β-甘露聚糖酶被克隆分离及性质测定，但这些酶的性质特征，均存在一些缺陷，例如，pH作用范围不合适，热稳定性差，表达量低等，均不能满足实际应用的需要。因此人们希望能够找到一种新的能够满足实际应用需求的β-甘露聚糖酶，从而能够进一步推广该β-甘露聚糖酶在饲料、食品、医药等行业中应用。

通过基因工程手段使甘露聚糖酶基因在重组菌株中高效表达是甘露聚糖酶得以大规模廉价生产的有效途径。目前，甘露聚糖酶的生产主要依靠真菌、细菌的微生物发酵。传统的甘露聚糖酶的工业发酵存在发酵工艺陈旧，成本高而效益低等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种甘露聚糖酶的工业发酵方法。

本发明采用的技术方案如下。

一种甘露聚糖酶的工业发酵方法，其特征在于所述方法包括如下步骤。

步骤1：一级发酵罐发酵