[发明专利]高产纤维素酶的酵母菌株及其筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物领域，特别涉及高产纤维素酶的酵母菌株及其筛选方法。

背景技术

纤维素是植物细胞壁的主要成分，约占植物干重的1/3～1/2，是地球上分布最广、含量最丰富、生成量最高的有机化合物，是自然界中数量最大的可再生资源，纤维素的利用与转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺和环境污染等问题具有十分重要的意义。

纤维素降解主要有酸降解和酶降解，酸降解需要一定的压力和温度，对设备的要求较高，生产过程会产生大量的废弃物，难于达到环保的要求。酶降解反应条件温和，是纤维素利用与转化的发展目标。纤维素酶的来源广泛，广泛存在于自然界的生物体中，细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。

研究表明，细菌产生的纤维素酶的量较低，主要是葡聚糖内切酶，少数细菌能分泌外切葡聚糖酶，而且这些酶主要是胞内酶或是附于细胞壁上，很少能分泌到细胞外，增加了提纯的难度，在工业上很少采用。放线菌中的分枝杆菌和原放线菌几乎不产纤维素酶或产量极低，产量稍高的主要是黑红旋丝放线菌、玫瑰色放线菌和纤维放线菌，但在工业上仍难以应用。

用于生产的纤维素酶一般来自于霉菌，比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。绿色木霉及其近缘菌株等较为典型，是目前公认的较好的纤维素酶生产菌。木霉菌株具有产酶量大和酶系比较齐全等优点，但它们却不能利用木质素，其纤维素酶比活力及β-葡萄糖苷酶活力不太高，并且生产较缓慢。

鉴于酵母生长快、易于培养等优势，近年来不断有研究采用生物技术通过重组基因工程菌的方法获得了一些产纤维素酶的酵母菌株。酵母菌菌株生产纤维素酶的重要研究意义在于，利用产纤维素酶的酵母菌转化纤维素类物质生产单细胞蛋白比其他有用产物要比细菌和丝状真菌更有优势，特别是酵母菌可以直接利用纤维素生产酒精，这一潜在用途使其极具研究价值。如文献报道了从康氏木霉TK-4-775菌株中克隆到cbhI基因，并在毕赤酵母中成功实现cbhI的分泌型活性表达，但酶活为仅为24.1U/L（康氏木霉纤维素酶CBHI基因克隆及在毕赤酵母中的表达研究.酿酒科技.2011年第1期）。虽然这种利用重组基因工程菌的方法获得产纤维素酶的酵母菌有较大的应用潜力，但菌株的遗传性能往往不太稳定，且其安全性如果应用于食品、动物饲料等领域则还需进一步进行评估才能用于生产。

非人工转基因的酵母产纤维素酶在遗传性能和安全性上更有优势，但目前研究结果表明一般的酵母菌很少产纤维素酶或不产酶，国外有报道筛选出了关来自于热带植物叶面酵母菌菌株产生纤维素酶，但酶活较低。国内最近报道了从来自于海洋环境的酵母菌种库中筛选得到了能产纤维素酶的酵母菌（一株产纤维素酶海洋酵母菌的筛选、鉴定及发酵条件优化.中国海洋大学学报.2007年12月增刊Ⅱ），报道并对其产酶培养基做了优化，其最终纤维素酶产葡聚糖内切酶(CMCase)活达到4.51U/mg,滤纸酶活达到4.75U/mg，酶活较低。

因此，提供一种高产纤维素酶的酵母菌株及其筛选方法具有现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供高产纤维素酶的酵母菌株及其筛选方法。该高产纤维素酶的酵母菌株的保藏编号为CGMCC No.6057，该酵母菌株易培养，生产安全性高，遗传稳定性较好，其代谢产物纤维素酶容易分离纯化，且其代谢产物纤维素酶的酶活较高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高产纤维素酶的酵母菌株，其保藏编号为CGMCC No.6057。

本发明提供的高产纤维素酶的酵母菌株为东方伊萨酵母（Issatchenkia orientalis）已于2012年04月27日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC）进行保藏，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC No.6057。