[发明专利]葡糖糖酸内酯在诱导纤维素酶表达中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及葡糖糖酸内酯在诱导纤维素酶表达中的应用，特别涉及δ-葡萄糖酸内酯(δ-gluconolactone)在诱导纤维素酶表达中的应用，属生物工程技术领域。

背景技术

地球上存在丰富的木质纤维素资源，其在可循环替代能源及基础化合物生产方面具有巨大的应用潜力。众所周知，纤维素的降解终产物是葡萄糖，葡萄糖作为一种工业原料可进行多种衍生物的合成。纤维素降解方法主要有化学法和生物法两种方法，前者主要是通过强酸或者强碱破坏木质纤维素的天然结构，并使木质纤维素进行不同程度的降解，后续处理麻烦对环境危害极大；后者主要是通过微生物对木质纤维素进行生物降解，条件温和且对环境友好，有利于可持续发展。

自然界存在许多可有效降解转化木质纤维素的微生物，其对木质纤维素的降解过程构成了地球碳循环的一个重要方面，其中瑞氏木霉(Trichoderma reesei)是最重要的代表菌株。它通过分泌纤维素酶来降解纤维素，主要包括外切葡聚糖苷酶、内切葡聚糖苷酶、β-葡萄糖苷酶等。真菌所产生的纤维素酶大部分都是诱导酶，添加高效诱导物是提高纤维素酶诱导表达的一种有效方法。目前为止，已有大量文献报道微晶纤维素(Avicel)，纤维糊精(cellodextrin)，纤维二糖(Cellobiose)，乳糖(Lactose)，槐糖(Sophorose)等均具有诱导纤维素酶表达能力。其中微晶纤维素属不溶性底物，其作为诱导物给后续的纤维素酶分离纯化带来一定的麻烦，纤维糊精，纤维二糖，槐糖具有明显的纤维素酶诱导效果，但由于其价格昂贵造成成本过高。另外，一个制约纤维素生物降解的关键性因素就是降解速度过慢。

因此，寻找新的价格适当的新型纤维素酶诱导物对于更深层次的探索纤维素酶诱导表达调控机制以便通过遗传手段提高纤维素降解菌利用纤维素的效率，促进纤维素酶工业生产，实现木质纤维素类物质合理利用具有及其重大的意义。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供葡糖糖酸内酯在诱导纤维素酶表达中的应用。

葡糖糖酸内酯在诱导纤维素酶表达中的应用，所述葡糖糖酸内酯为δ-葡萄糖酸内酯，结构式如下所示：

根据本发明优选的，所述的应用，步骤为：向以δ-葡萄糖酸内酯为碳源的诱导培养基中接种产纤维素酶的微生物，使诱导培养基中δ-葡萄糖酸内酯的质量浓度为0.2～0.5%，经诱导培养，即可。

根据本发明进一步优选的，所述δ-葡萄糖酸内酯的质量浓度为0.25%。

根据本发明进一步优选的，所述产纤维素酶的微生物选自瑞氏木霉TU-6。

根据本发明进一步优选的，所述维素酶为纤维素外切酶CBH1，氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

根据本发明进一步优选的，所述诱导培养基，每升组分如下：

有益效果

本发明提供了一种新的纤维素酶表达的诱导物，为从原料和后期分离纯化工艺两方面降低纤维素酶生产成本开辟了新的途径，并且新类型纤维素酶表达诱导物的发现对于科研方面更进一步揭示纤维素酶诱导表达调控机制具有促进作用。

附图说明

图1是本发明纤维素酶表达诱导物δ-葡萄糖酸内酯诱导纤维素酶的Western Blot检测结果图；

其中：黑色条带为纤维素酶CBH1；横坐标代表不同的取样时间；

图2是纤维素酶诱导物δ-葡萄糖酸内酯不同浓度对纤维素酶表达影响的Western Blot检测结果图；

其中：黑色条带为纤维素酶CBH1；横坐标代表不同的取样时间；阳代表阳性对照。

图3是纤维素酶诱导物δ-葡萄糖酸内酯与同浓度纤维二糖诱导效果对比结果

其中：黑色条带为纤维素酶CBH1；横坐标代表不同的取样时间；阳代表阳性对照；相对强度值为CBH1信号相对强度值，代表诱导效果。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，以便本领域的技术人员了解本发明，但本发明所保护范围不限于此。

实施例中的瑞氏木霉购自美国典型微生物菌种保藏中心，菌种保藏号为：ATCC MYA-256。

实施例中所述δ-葡萄糖酸内酯购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。

实施例中瑞氏木霉预培养培养基，每升组分如下：

实施例中所述诱导培养基，每升组分如下：