[发明专利]一种提高芽孢杆菌产蛋白酶的发酵方法

说明书

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种提高芽孢杆菌产蛋白酶的发酵方法。在10L‑30L发酵体系中，通过30‑40％(v/v)的大剂量接种，发酵控制及补料，芽孢杆菌产蛋白酶的酶活力提高了50‑60％，为一种具有良好应用前景的发酵方法。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种提高芽孢杆菌产蛋白酶的发酵方法。

背景技术

蛋白酶(Protease)是指能催化肽链中肽键水解的一类酶，广泛存在于动物内脏、植物茎叶果实和微生物中。根据不同分类依据，可以将蛋白酶分为不同的类群。蛋白酶是工业酶中用的最多的一种酶，约占酶总量60％，其中碱性蛋白酶就占25％。碱性蛋白酶(Alkaline Protease)属内肽酶中的丝氨酸蛋白水解酶类，可以在碱性条件下水解蛋白质肽键，其最适作用pH一般为9～11，主要应用于加酶洗涤剂工业，在制革、丝绸、饲料、医药、食品、环保等工业也有广泛的应用，其在商业中的巨大应用前景吸引着国际国内的许多公司及研究单位竞相对其进行多方面的研究。

专利申请CN106676024A公开了一株地衣芽孢杆菌BLP-1及发酵生产的碱性蛋白酶。该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)BLP-1，能发酵生产碱性蛋白酶，发酵液中碱性蛋白酶的酶活力可达2200U/mL。

专利申请CN102382786A公开了一种碱性蛋白酶高产菌株及其所产的碱性蛋白酶及蛋白酶的发酵方法，该发明中诱变获得的产碱性蛋白酶菌株是由嗜碱芽孢杆菌经过低能N+离子注入诱变而得的碱性蛋白酶高产菌株，有效地提高了菌株的产酶能力，其碱性蛋白酶的摇瓶活力最大值到30700U/mL，较出发菌株提高了37.7％。

专利申请CN102517268A公开了一种碱性蛋白酶的生产方法，采用清液发酵与补料分批发酵相结合，将粗料棉籽饼粉制备为棉籽饼粉酶水解液，并采用流加碳氮源的发酵方式，有效的提高了发酵酶活，7L规模发酵罐酶活力达到41000U/mL，较原始7L规模发酵罐酶活力36000U/mL提高了13.9％。

我国人口众多，每年对碱性蛋白酶的需求量很大，如何在现有的基础上进一步提高碱性蛋白酶的产量，是众多研究者们需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种提高芽孢杆菌产蛋白酶的发酵方法，通过大剂量的接种，发酵控制及补料，极大提高了芽孢杆菌的蛋白酶胞外合成量。

本发明技术方案如下：

一种提高芽孢杆菌产蛋白酶的发酵方法，具体是向发酵培养基中以接种量30-40％v/v接种芽孢杆菌种子液，发酵条件为：温度33～35℃，转速150～650r/min，通风量1∶0.5～1∶2.5；发酵过程中溶氧维持在30％～70％，pH维持在7.3-7.5。

优选的发酵培养基组成为：玉米粉4-8g/100mL，豆粕粉3-6g/100mL，Na₂HPO₄ 0.3-0.5g/100mL，KH₂PO₄ 0.02-0.05g/100mL，高温淀粉酶0.05-0.1g/100mL，溶剂为水，pH 7.3-7.5。

优选的，发酵过程中，当发酵液中还原糖含量低于初始含量的一半时进行补料。

优选的补料培养基组成为：可溶性淀粉30-50g/100mL，棉籽饼粉30-50g/100mL，蛋白胨10-20g/100mL，Na₂HPO₄ 0.2-0.5g/100mL，溶剂为水，pH自然。

优选的发酵体系为10-30L。

优选的接种芽孢杆菌种子液OD₆₀₀值约为1.4–1.8。