[发明专利]一株产纤维素酶菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明微生物学领域，特别涉及一株产纤维素酶菌株及其应用。

背景技术

人类进入21世纪以来，在能源、资源、环境等方面面临着越来越严峻的挑战。纤维素是地球上最大的可再生性有机资源，利用这些廉价的、可再生的植物纤维素原料来生产生物基产品以及生物质能，对人类的可持续发展是非常有利的。纤维素是植物细胞壁的主要成分，是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50％以上。在我国，每年有数亿吨的农作物秸秆被焚烧掉，既污染了环境又浪费了资源。目前纤维素糖化的方法主要有酸解法和酶解法，但酸解法有耗能大、对设备损耗大、污染大等缺点，因此酶解法将是纤维素酶糖化的主要趋势。但由于纤维素酶的生产成本过高，导致木质纤维素降解成本过高，使得无法真正实现工业化。因此，为了提高酶水解效率，降低工业生产中纤维素酶的成本，世界各国科学家围绕纤维素酶展开了广泛的研究，包括菌株的筛选、发酵工艺的优化等等。

纤维素酶是使纤维素降解生成葡萄糖的一组酶的总称，主要包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。纤维素酶的三个组分经过协同作用，将大分子的纤维素降解为低分子量的寡糖、双糖或多糖。纤维素酶广泛的应用于食品加工业、酿造业、造纸工业、饲料添加剂、纺织工业、医药领域、植物细胞融合等方面。

目前，纤维素酶的生产方法一般是固态发酵和液态发酵。固态发酵成本低，但易污染杂菌，不易提取，难以进行大规模工业化生产。而液态发酵，属于密闭式发酵，发酵过程中不易污染，且发酵条件以控制，后期分离提取 酶液简便，因此便于大规模生产。生产高活性的纤维素酶除具有优良的发酵工艺路线，包括培养基、发酵时间、发酵温度等，最关键的因素是选育高产菌株。

纤维素酶的产生菌包括细菌、真菌、酵母菌等，但目前主要用于纤维素酶生产的菌种主要为丝状真菌。丝状真菌产生的纤维素酶酶系较全，且其产生的酶多为胞外酶，便于后期的分离提取。目前研究较多的菌包括木霉、曲霉等，例如里氏木霉、黑曲霉，尤以木霉属最为受关注，而对青霉属的报道较少。本发明所表述的即为一株高产纤维素酶的青霉属菌株。

发明内容

本发明目的在于提供一株产纤维素酶菌株。本发明是利用诱变方法对出发菌株进行诱变筛选出更高产的纤维素酶菌株，并且所述纤维素酶的酶活力得到了很大提高。本发明对仪器设备要求低，操作简单，很大程度上降低了用酶成本。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一株产纤维素酶的菌株，其特征在于，所述菌株在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为：CGMCC No.8339，分类命名为：桧状青霉Penicillium piceum，保藏单位地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为：2013年10月15日。

本发明的桧状青霉Penicillium piceum的形态学特征为：

本发明的桧状青霉H16的形态学特征为：菌株H16在PDA培养基上30℃恒温培养2d即可看到清晰的白色菌落，菌落开展，绒状，4～5d时表层着生一层墨绿色分生孢子粉，菌株生长后期背面观察呈黄色。孢子的颜色较出发菌株Penillium piceum9-3相比要深，出发菌株为黄绿色，H16的孢子为墨绿色。

所述青霉菌株H16是将菌株Penillium piceum9-3经诱变方法处理后筛选 得到的。

所述诱变筛选方法包括以下步骤：

1)在所述菌株Penillium piceum9-3的孢子悬液中添加硫酸二乙酯，所述硫酸二乙酯添加量为使所述孢子悬液中硫酸二乙酯的质量百分比浓度为1％，之后在10～30℃，50～150rpm震荡反应10～120min，获得所述孢子悬液的诱变处理液，备用；

2)以所述反应时间为准，每间隔10min按体积比为1∶9取出诱变处理液与浓度为25％的硫代硫酸钠溶液进行混合，获得诱变终止液并根据时间顺序编号；

3)将编号的所述诱变终止液按顺序分别涂布PDA平板，25～33℃培养直至长出单菌落；

4)将所述单菌落通过对比在刚果红平板上透明圈与菌落直径之比的大小和发酵培养测定粗酶液酶活力的方法筛选得到所述青霉菌株H16。

所述步骤1)所述反应时间为60min。

所述青霉菌株H16应用于生产纤维素酶。