[发明专利]一株强稳定性中温中性α-淀粉酶高产菌及其酶学性质

说明书

技术领域

本发明涉及一株具有工业应用潜力的，强稳定性中温中性α-淀粉酶产生菌的筛选及其产酶性质，属生物技术领域。

背景技术

α-淀粉酶(α-amylase，EC3.2.1.1)又称液化酶，长链淀粉水解为短链糊精和还原糖，因生成的糖为α型，故称α-淀粉酶，它将淀粉分子链中的α-1，4葡萄糖苷键随机切断成长短不一的短链糊精、少量麦芽糖和葡萄糖。α-淀粉酶是淀粉加工过程中的主要酶类之一，反应不需要辅酶，且条件温和，副产物少，因此广泛应用于洗涤剂、啤酒、食品、医药、制革、纺织等领域。其中微生物源的α-淀粉酶由于其生产成本低、环境危害小、产酶活性高，便于工业生产，成为最具发展前途的工业酶之一。

我国上世纪70年代已有了α-淀粉酶工业化生产，相继开发出中温淀粉酶、高温淀粉酶、酸性淀粉酶，碱性淀粉酶等，但淀粉酶的酶学性质仍无法完全满足现代工业的需求。本发明所涉及的中温中性α-淀粉酶不仅温度、pH适应范围广且耐温耐酸性能好，展示了诱人的工业应用前景和商业价值，是实现化学工业过程向建立高效率、低成本生物技术加工过程转化的最佳催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一株生产强稳定性中温中性淀粉酶菌株(枯草芽孢杆菌XLG-1)，以及对其产酶性质的初步研究，然后通过初步的紫外诱变筛选出一株α-淀粉酶高产菌。

本发明提供的产中温中性淀粉酶菌株从淀粉加工厂污泥中筛选得到，通过考察其形态特征、生理生化特性，将其鉴定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis，命名为XLG-1，经诱变后的菌株于2010年5月24日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称中国微生物菌种保藏中心)，保藏号CGMCCNO.3871。

对该菌株的相关研究得到如下结论：

1.菌落形态特征及生理生化特征：该菌在酸性培养基上生长良好，为好氧菌，菌落表面干燥，不透明，边缘整齐，乳白色。革兰氏染色阳性，镜检为长杆状。其生理生化特征见表1。

表1 XLG-1的生理生化特征

2.培养基及培养条件

筛选培养基：淀粉1％，蛋白胨1％，(NH)₂SO₄0.4％，K₂HPO₄0.8％，CaCl₂0.2％，琼脂2％，pH 5.5。

种子培养基：酵母粉0.5％，蛋白胨1％，可溶性淀粉1％，NaCl 1％。

发酵培养基：玉米粉5％～15％，豆饼粉4％～10％，(NH)₂SO₄0.4％，K₂HPO₄0.8％，CaCl₂0.2％。

摇瓶培养条件：该菌在含有30mL发酵培养基的250mL摇瓶中，接种量10％(V/V)，250r/min、37℃发酵培养72h。

3.酶学性质：

(1)该酶温度适应范围较宽，最适作用温度在50-70℃之间，且在60℃以下保存的温度稳定性较好，而70℃以上保存长时间温度稳定性较差，但保存两小时内残余酶活仍然很高。

(2)该酶最适反应pH值为5.5。在pH值4.5-7.5之间均有较高酶活力。

(3)该酶分子量在58KD左右。

4.酶活性

XLG-1在以上发酵培养基中摇瓶培养72h，酶活达到2200U/mL。经紫外线-氯化锂复合诱变后筛选到最高产酶量为6183U/mL。

5.诱变筛选

经过紫外线-氯化锂复合诱变后筛选到4株具有较高酶活的突变菌，列表如下：

菌株        XLG-1(原菌)    XLG-51    XLG-60    XLG-78    XLG-100

酶活(U/mL)  2200           5822      5717      6183      5618

经再次摇瓶发酵后XLG-78为稳定的最高产菌。

【有益效果】

提供了一株具有工业应用潜力的强稳定性中温中性α-淀粉酶产生菌及其酶学性质。

附图说明：

图1产酶菌株的生长曲线

图2温度对酶活性的影响

图3不同温度下此酶的稳定性

图4pH对酶活性的影响

图5不同pH稳定性

具体实施方式

实施例1：产淀粉酶菌株的筛选