[发明专利]一种利用芽孢杆菌制备纤维素酶的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域，具体为一种纤维素酶的制备方法。

背景技术

多年来，生物转化纤维素质成为有用产物一直是生物技术的重要研究领域，但在天然条件下能直接分解利用纤维素作碳源的微生物却很少，尤其在中性条件下能分解纤维质原料的菌类，更是少有。

目前关于纤维素酶方面研究和生产的报导，大都是关于酸性条件下能分解纤维素质原料的菌类，在中性条件下的几乎还是一片空白。中性纤维素酶市场远景非常的好。我国是一个纺织大国，每年需要纺织用纤维素酶5万余吨，目前中性纤维素酶主要靠进口，亟需开发成本合理、易于操作的中性纤维素酶制备方法。

就生产及应用方面来说，目前国内酸性纤维素酶已经有一部分厂家正在生产，并在纺织用水洗酶上占有很大的市场，但是酸性酶并不是很适合水洗。一是与它的复合酶系组成有关，其中有效酶组分比例太小，二是在酸性条件下水洗时反污染情况相当严重，而中性纤维素酶就正好解决了上述的问题。中性酶可在pH值6-8的条件下使用。这个特定的pH值范围不会损坏织物的强力。表面活性剂在这个pH值范围是最有效的，从而节约了纺织品加工过程中的表面活性剂的使用。目前在纺织水洗酶市场上中性纤维素酶非常走俏，价格也很高，酸性水洗酶很难与其竞争，将来的发展趋势必是中性酶，现在主要靠从国外进口。

近几年，碱性纤维素酶在洗涤剂工业上的成功应用，改变了传统的去污方法，建立了一套新的去污机制，提高了洗涤效果，并有柔软、增艳等作用，被洗涤剂工业称之为一次技术革命；在日本和丹麦它已作为洗涤剂的添加剂而被广泛使用。碱性纤维素酶可提高洗涤效果，碱性纤维素酶的去污机理人们很早就知道。但国内生产碱性纤维素酶方面仍存在空白。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，研究出一种高活性纤维素酶的生产工艺，填补了这方面的空白。

本发明的另一目的是提供用该方法制备所得的纤维素酶。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种利用芽孢杆菌生产纤维素酶的方法，包括步骤：以芽孢杆菌为生产菌株，经过斜面培养、振荡培养、发酵培养而得，其中发酵培养的培养基包括质量含量的淀粉0.5-2%、豆饼粉1~5%、豆饼粉水解液8-12%、麸皮0.3~0.8%、无机盐1-2%、消泡剂0-0.3%和70-90%的水。

所述芽孢杆菌优选（Bacillus Cohn）DM-32。

一种芽孢杆菌（Bacillus Cohn）DM-32，保藏编号为CGMCC No.6211。保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，电话：(010)64807355。保藏日期：2012年6月8日。

所述芽孢杆菌系发明人从土壤中分离筛选后经诱变得到的。该菌株具有如下特性：DM-32菌株既可以在酵母膏、葡萄糖合成培养基上生长，也可以在麸皮、豆饼粉、豆饼粉水解液组成的粗培养基上生长，其主要代谢产物为纤维素酶。生长pH值范围为5.5~10.0，生长温度范围为25~42℃。DM-32菌体细胞杆状，末端方，成短或长链。产芽孢，芽孢椭圆形或柱形，中生或近中生。好氧型，革兰氏阳性。DM-32在细菌培养基平板（牛肉膏5g，蛋白胨10g，氯化钠5g，琼脂20g，蒸馏水1000ml，调pH7.8-8.2）上的菌落特征是：形态为圆形，表面光滑有光泽，边缘整齐浅乳白色，扁平，生长迅速，该菌株鉴定为Bacillus sp.，并命名为Bacillus Cohn。

其中，所述斜面培养的培养基包括质量含量的淀粉0.3-0.8%、蛋白胨0.8-1.2%、酵母粉0.8-1.2%、无机盐1.5-1.8%、羧甲基纤维素钠0.4-0.6%和90-95%的水。

其中，所述斜面培养的温度为35-37℃，培养的时间为3-4天。

其中，所述振荡培养的培养基包括质量含量的淀粉0.4-0.6%、蛋白胨0.8-1.2%、酵母粉0.8-1.2%、麸皮0.3-0.8%、无机盐1-2%和90-95%的水。

其中，所述振荡培养的温度为35-37℃，培养时间24-48小时，振荡培养的装置转速为120-200r/min。

其中，所述淀粉为玉米淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉中的一种或一种以上。

其中，所述无机盐为氯化钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、碳酸钠、硫酸钠中的一种或一种以上。

其中，所述豆饼粉水解液是按照质量比例，将10-18%的豆饼粉与0.5-1.5%的氧化钙或氢氧化钙、余量的水混合，在温度110-130℃下处理0.5-2小时获得的。