[发明专利]高产果胶酶酶活菌株的诱变方法及其固态发酵条件的优化

说明书

本发明公开了高产果胶酶酶活菌株的诱变方法及其固态发酵条件的优化，采用甲基磺酸乙酯(EMS)化学诱变法来突变菌株，其特征在于：该诱变方法包括以下步骤：将一定量的孢子悬液与EMS混合振荡反应一段时间后，NaS₂O₃终止反应，取一定量处理液稀释涂布到平板中进行培养；该高产果胶酶酶活菌株的诱变方法及其固态发酵条件的优化，在致死率为85.8％的条件下成功筛选出一株酶活高达19000U/g的产酶菌株。并通过后续优化试验确定菌株最适的培养基组分以及生长条件：豆粕20g，初始含水量68％，葡萄糖含量3％，蛋白胨含量1％，CaCl₂0.04％，FeCl₃0.04％，接种量4％，培养温度38℃，培养5天后酶活高达2200U/g，大大提高了菌株产酶能力，达到理想目标。

技术领域

本发明涉及生物发酵工程领域，具体为高产果胶酶酶活菌株的诱变方法及其固态发酵条件的优化。

背景技术

果胶是一种高分子多糖化合物，作为细胞结构的一部分，几乎存在于所有的植物中。它主要由半乳糖醛酸及其甲酯缩合而成，此外还含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等。根据从植物细胞壁中提取方式的不同，果胶可分为三类：水溶性果胶、螯合剂可溶性果胶和原果胶。果胶酶，作为世界四大酶制剂之一，可以催化水解等反应，在果汁澄清、榨汁、酿酒、榨油等食品行业应用十分广泛，此外，果胶酶还在纺织、医药、造纸、环境、生物技术、饲料等领域有所发展，广泛应用于食品、医药和饲料等行业领域。食品工业用果胶酶多源于微生物，近年来，国内外对果胶酶的研究已经进入了分子生物学水平，已从许多种属微生物中克隆了果胶酶基因和测序，并对果胶酶基因的结构、功能、调控及其表达产物结构与性能等方面进行了探索。我国对果胶酶的需求量很大，但国内果胶酶的发展却较缓慢，且通常是将果胶酶单一使用，这限制了果胶酶的应用范围及效果。

在微生物发酵工业中，菌种是直接决定产品质量和产量是否达标的关键性因素，一般从自然界分离到的菌株积累产物能力非常低，无法实现规模化生产要求，因此需要对菌种进行改造或改良，即育种。常用的诱变方式主要有三种，即物理、化学，复合诱变法。

为此，我们提出高产果胶酶酶活菌株的诱变方法及其固态发酵条件的优化。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明提供了高产果胶酶酶活菌株的诱变方法及其固态发酵条件的优化，解决了上述背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：高产果胶酶酶活菌株的诱变方法及其固态发酵条件的优化，采用甲基磺酸乙酯(EMS)化学诱变法来突变菌株，其特征在于：该诱变方法包括以下步骤：

步骤一、将一定量的孢子悬液与EMS混合振荡反应一段时间后，NaS₂O₃终止反应，取一定量处理液稀释涂布到平板中进行培养；

步骤二、共挑选出23株致死率在70-90％的菌株进行复筛培养，得到1株高产果胶酶酶活菌株Penicilliumsp.Y-21。

优选的，步骤一中所述的EMS浓度为1-5％，反应时间为0-60min，终止反应所添加的NaS2O3体积量与EMS的添加量相同。

优选的，步骤二中需要对致死率在70-90％的菌株进行复筛。

高产果胶酶酶活菌株的固态发酵条件的优化，通过单因素试验和正交试验优化，获得最优产酶体系，优化过程使用固体发酵培养基，所述固体发酵培养基以20g豆粕和15g麸皮为固体基质，初始含水量50％，葡萄糖含量2％，CaCl₂0.04％，FeCl₃0.04％，接种量4％，培养温度38℃，培养时间5天。