[发明专利]一株高产糖化酶的黑曲霉突变菌株及其工业发酵技术

说明书

本发明提供一株高产糖化酶的黑曲霉(Aspergillus niger)GA‑179。该菌株通过多轮原生质体电融合育种选育获得，保藏编号为CGMCC No.10788。经发酵条件优化，平均发酵酶活力可达到87000‑90000u/mL，比原始菌株提高了99.3％。且该菌株本菌种生长迅速，在进行发酵时，与其他同类菌株相比，对数期由原先的90h左右，缩短至50h左右，发酵周期缩短，大大降低了生产成本。此外，由于比活力的提高，也可相应的降低酒精、淀粉糖、酿造等行业的应用成本。

技术领域：

本发明属于生物工程技术领域，特别涉及一株高产糖化酶的黑曲霉突变菌株及工业发酵技术。

背景技术：

糖化酶(Glucoamylase EC3.2.1.3)是葡萄糖淀粉酶的简称(缩写为GA或G)，是由微生物分泌产生的，具有外切酶活性的胞外酶，催化淀粉从非还原端水解α-1,4糖苷键逐个释放出单个β-D-葡萄糖。此外，还能水解α-1,6糖苷键和α-1,3糖苷键，能将支链淀粉彻底水解为葡萄糖，是水解淀粉的主要酶类，现已被广泛的应用于白酒、酒精、食醋、氨基酸、有机酸和抗生素等发酵工业。

糖化酶在微生物中的分布很广，在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得，从细菌中也分离到稳定的糖化酶，人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶。不同来源的糖化酶其结构和功能有一定的差异，对生淀粉的水解作为的活力也不同，真菌产生糖化酶对生淀粉具有较好的水解作用。

几十年来我国科研工作者为提高糖化酶的酶活进行了不懈努力，如中国专利CN104357335 A公布了一株以黑曲霉为原始菌株，通过诱变与筛选获得的产糖化酶的菌株-黑曲霉CGMCC 8641，该菌株发酵产酶酶活最高可达4219U/mL；专利号为ZL200610102056.3的发明专利公开了一株高产糖化酶的黑曲美突变株IN7-31，保藏号为CGMCC 1818，该突变株糖化酶活力是出发菌株的3.5倍，其制得的麸曲糖化酶活力可达7000-12000U/g,液态糖化酶制剂酶活力可达2200-4200U/mL，同时该菌株还具有产酶速度快，无霉腐味等特点。

尽管这些研究也已经达到了很高的水平，但是利用诱变、DNA重组技术或其他方法获得优良菌株，提高糖化酶基因在受体菌中的表达水平，进一步优化糖化酶的发酵和提取工艺以及保存条件，仍然是糖化酶在各行业领域进行大规模应用的重要前提。

发明内容：

本发明的目的在于提供一株高产糖化酶的黑曲霉突变株及其工业发酵方法。

本发明中所述的高产糖化酶的黑曲霉菌株具体为黑曲霉(Aspergillus niger)GA-179,该菌株已于2015年5月7日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 10788。

本发明所述黑曲霉突变菌株CGMCC 10788是通过黑曲霉G131和黑曲霉G285进行多轮原生质体电融合育种选育获得。黑曲霉G131在实验室条件下液体发酵最高酶活为61250u/mL，黑曲霉G285在同等条件下发酵最高活力为43820u/mL，突变株CGMCC 10788液体发酵酶活达到80130u/mL，经发酵条件优化后，液体发酵平均产酶活力在87000-90000u/mL，本菌种所产糖化酶的使用温度范围为58℃-60℃，酶的使用pH范围为4.0-4.2。

黑曲霉G131是经紫外诱变筛选到的高产糖化酶菌株，其发酵酶活较原始菌提高了39.8％，黑曲霉G285是原始菌在传代过程中分离纯化得到的，其生长表型为菌丝型，不产孢子，液体培养其菌丝短细，发酵液混合均匀，物料、溶氧传递效果良好，为了得到一株适合液体发酵的高产糖化酶菌株，对两株菌先进行紫外灭活后再进行多轮电融合选育，直到选育出一株不产孢子、高产糖化酶的菌株CGMCC 10788，本菌种的最适生长温度为34℃，生长所需的PH范围为4.5-5.0。

所述黑曲霉菌株CGMCC 10788所产糖化酶活力达到87000-90000u/mL。