[发明专利]一种发酵生产漆酶的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物制造领域，更具体涉及一种利用一色齿毛菌发酵生产漆酶的方法。

背景技术

木质素、纤维素和半纤维素为自然界中最丰富的三大可再生资源，分别占植物干重的20%~35%，45%和20%。木质素是一种天然高分子化合物，广泛存在于高等植物细胞壁中，是储量仅次于纤维素的生物多聚体，而且每年以50亿吨以上的速度再生。自然界中木质素的完全降解主要是通过白腐真菌的分解作用来完成的。其机理是通过白腐菌分泌的胞外氧化酶——木质素降解酶来实现的，其中漆酶(Laccase)、锰过氧化物酶(MnP)和木素过氧化物酶(LiP)是白腐菌木质素降解酶系的主要组成部分，其中漆酶在木质素降解过程中扮演着重要角色，对木质素的氧化、脱甲基和解聚等发挥着重要作用。

漆酶不仅存在于高等植物中，而且一些多孔菌和腐生菌以及昆虫和细菌等也能产漆酶，且大多数由真菌分泌。在大多数真菌中，白腐菌是目前公认的最强、最主要的木质素降解者，能使木质素最终矿化为CO₂和H₂O。漆酶能催化氧化多种有机物，包括苯酚、甲氧基酚、氨基酚等难以降解的芳香族化合物，同时分子氧被还原成水。最近研究表明，漆酶在造纸工业中有着重要作用，可以降解木浆中的木质素，并能够脱除造纸工业污水中的大量污染物。由于漆酶在催化木质素、木质素前体物质分子及其结构相似物等许多环境污染物的降解中具有特殊的作用，近年来，有关漆酶的研究受到国内外的广泛关注，显示出了较大的研究价值和应用潜力。

尽管漆酶具有如此重要的用途，但其在生产实践中的应用仍十分有限，主要原因是多数生产菌株合成漆酶的效率低，造成漆酶产量不足。因此，高产漆酶菌株的获得对生态农业、环境和生物质资源转化等方面有着非常重要的经济和生态效益，在提高农副产品利用效率方面具有广阔的应用前景，特别是在农作物废弃物的利用、环境保护、我国生态农业的可持续发展上具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种发酵生产漆酶的方法，该方法可提高漆酶的产量和质量。

本发明的一种发酵生产漆酶的方法，包括真菌分泌漆酶培养基的配制和产酶发酵，所述真菌分泌漆酶培养基为：每100mL的液体培养基中含有葡萄糖1-4g，酒石酸铵1-2.5g，ABTS 0.05-0.25mmol/L，VB₁ 0.6mg/L，大量元素，微量元素，余量为水，用NaOH或HCl调节初始pH=5.0-6.0。

所述真菌分泌漆酶培养基为：每100mL的液体培养基中含有葡萄糖2g，酒石酸铵1.5g，ABTS 0.05mmol/L，VB₁0.6mg/L，大量元素，微量元素，余量为水，调节初始pH=5.0；其中大量元素包括：KH₂PO₄ 20.0g/L，MgSO₄^。7H₂O 13.8g/L，CaCl₂ 1.0g/L和NaCl 0.6g/L；微量元素包括：MnSO₄^。H₂O 0.35g/L，FeSO₄^。7H₂O 60mg/L，CoCl₂^。6H₂O 110mg/L，ZnSO₄^。7H₂O 60mg/L，CuSO₄^。5H₂O 95 mg/L，AlK(SO₄)₂^。12H₂O 6mg/L，H₃BO₃ 6mg/L和NaMoO₄^。2H₂O 6mg/L。

所述真菌为一色齿毛菌(Cerrena unicolor)。

发酵工艺条件为：接种量8-12%，发酵温度20-30℃，转速150-250r/min，装液量50-70mL/250mL。

发酵工艺条件为：接种量8%，发酵温度25℃，转速200r/min，装液量60mL/250mL。