[发明专利]青霉菌、固态发酵产纤维素酶及其制柚皮高酯果胶的方法

说明书

技术领域

本发明属于酶学(C12P）技术，具体涉及一株青霉菌、其固态发酵产纤维素酶，及该纤维素酶用于制柚皮高酯果胶的方法。 

背景技术

果胶（Pectin）是一种亲水性植物胶，广泛存在于高等植物的根、茎、叶、果的细胞壁中。果胶主要成分是D-半乳糖醛酸(D-galactuonic acid)，其中部分半乳糖醛酸被甲酯化，分子量约在3～18万之间。商品化果胶有液体果胶和果胶粉，果胶的色泽从乳白色到淡黄褐色，因原料、生产工艺而不同。根据酯化度(DM)不同，果胶分为高甲氧基果胶（酯化度大于50%，相当于甲氧基含量大于7%）和低甲氧基果胶（酯化度小于50%，相当于甲氧基含量小于7%)，后者包括酰胺果胶。 

果胶具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用，在食品、纺织、印染、烟草、冶金等领域得到广泛的应用。由于果胶具有抗菌、止血、消肿、解毒、止泻、降血脂、抗辐射等作用，还是一种优良的药物制剂基质，可用来制造轻泻剂、止血剂、毒性金属解毒剂、血浆代用品等，是医药和化妆品工业不可缺少的辅料。果胶是人体七大营养素中水溶性膳食纤维的主要成分，随着功能性多糖的开发研究，果胶作为水溶性膳食纤维，越来越受到研究与加工行业的重视，具有良好的抗腹泻、抗癌、治疗糖尿病和减肥等多种作用。 

柚为芸香科柑桔属植物常绿果树的成熟果实，在我国南方许多地区大量种植。我国柚皮资源丰富，但大部分被丢弃，且造成了环境污染。柚皮中果胶含量较高，且所含果胶胶凝度高、级别高。因此，从柚皮中提取果胶具有较高的经济效益和社会效益。 

从柚皮中提取果胶目前已有商品化生产，也有许多文献报道，如周尽花报道了通过正交试验法得到的酸法提取柚皮果胶的工艺条件，果胶得率为14.9%（天然产物研究与开发，2006,18:483-486），又如赵梅等报道了采用酸解法提取柚皮低甲氧基果胶的工艺条件，果胶得率为5.51%（食品与药品，2008,10（7）：29-31）。 

虽然酸提取法仍是目前最常用的果胶提取方法，但酸提取容易造成环境污染。因此人们积极探讨减少环境污染的其他提取方法。如离子交换法（孙润，食品工业科技，1989,(2):40-41）、微波提取法（Dredycfuss M S,Appl Eneerio Nicobio,1980,38 (1):13；M Kratchanova,Carbohydrate Polymers,2004,56: 181～185；孔臻，郑州粮食学院学报，2000,21（2）：11-15)，这些方法都难以实现工业化应用。 

最常用的果胶的分离方法是乙醇沉淀法。其他分离方法也有报道，如盐析法（邓红，食品科学，2002，23 ( 3 )：57-60；张玲华，农牧产品开发，2000，（11）：12～14）。乙醇沉淀法生产的果胶色泽浅、灰分含量少、胶凝度高、品质好。 虽然乙醇使用量较大，但若对废乙醇进行回收和循环利用, 则可降低生产成本。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是采用酶法提取柚皮果胶，以减轻酸法提取所造成的环境污染，同时提取率与酸法接近甚至超过酸法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了一株青霉菌固态发酵产纤维素酶及用于制备柚皮高酯果胶的新方法。其主要特点为用一株青霉菌进行固态发酵，萃取固态培养物中的纤维素酶，经冷冻干燥制得纤维素酶粉。用制得的纤维素酶粉提取柚皮果胶，用乙醇沉淀法沉淀酶提取液的果胶，离心后将沉淀干燥制得果胶成品，经测定其甲氧基含量属于高酯果胶。该发明提供的柚皮高酯果胶制备方法，其果胶粉的果胶提取率高于目前报道的酸提取法，且减轻酸对环境的污染。 

本发明提供一株青霉菌，该菌株为青霉菌（Penicillium sp .）WZUX01，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO. 6370。 

本发明还提供上述的青霉菌固态发酵产纤维素酶的方法，包括如下步骤： 

1）所述菌株青霉菌WZUX01划线转接到PDA斜面培养基上， 25~35℃下培养3~6天；

2）以水洗脱步骤1）得到的培养物中的青霉菌，得到孢子悬液，接入灭菌的稻草麸皮培养基，25~35℃下培养5~7天，其中稻草麸皮培养基由如下重量比的成分构成：稻草粉:麸皮:(NH₄)₂SO₄:水= 4~36:8~48 :0~16 :24~80；