[发明专利]制备纤维素酶和/或木聚糖酶的方法及其专用菌株

说明书

本发明涉及一种嗜热子囊菌株(Thermoascus aurantiacus)UJS1412，其保藏编号为CGMCC No.11334，还涉及该菌株用于生产纤维素酶和/或木聚糖酶的用途，还涉及使用该菌株制备纤维素酶和/或木聚糖酶的方法。该菌株生产的纤维素酶和/或木聚糖酶制剂耐高温，可以高效降解小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆等木质纤维素，将其水解为葡萄糖和木糖，可用于生产燃料乙醇、有机酸等生物产品。

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体地涉及一种制备纤维素酶和/或木聚糖酶的方法及其专用菌株。

背景技术

纤维素酶(cellulose)又称纤维素酶系，是一类能够将纤维素降解为葡萄糖的多组分酶系的总称，它们协同作用，将纤维素降解为寡糖和纤维二糖，最终水解为葡萄糖。纤维素酶主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成。

纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中，细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。用于生产纤维素酶的细菌有梭菌属(Clostridium)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、杆菌属(Bacillus)、高温单胞菌属(Thermomonospora)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、拟杆菌属(Bacteriodes)、欧文氏菌属(Erwinia)、醋弧菌属(Acetovibrio)、小双孢菌属(Microbispora)和链霉菌属(Streptomyces)等。其中，纤维单胞菌(C.fimi)和高温单胞菌(T.fusca)是被广泛研究的两种产生纤维素酶的细菌。如中国专利申请CN104232522A公开了一株从堆肥中分离筛选出来的能产纤维素酶的细菌(Achromobacter xylosoxidans),保藏编号为CCTCC No.M2013365，该菌经28h发酵后纤维素酶活为0.183U/mL。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，例如白绢菌(Sclerotium rolfsii)、白腐真菌(P.chrysosporium)以及木霉属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)、裂殖菌属(Schizophyllum)和青霉属(Penicillium)等种属中的一些真菌，其中木霉属是研究最广泛的纤维素酶产生菌。中国专利申请CN104263658A公开了一种里氏木霉菌株(Trichoderma reesei)CGMCC NO.9644，该菌蛋白分泌能力强，具有更强的纤维素酶生产能力，其所产滤纸酶活比出发菌株提高了13～31％。中国专利申请CN104328057A公开了采用空间诱变筛选培育的高产纤维素酶的里氏木霉(Trichoderma reesei)CGMCC NO.9537，其滤纸酶活力提高了25.83％～34.49％。

目前市场上销售的纤维素酶约20％来自木霉属和曲霉属。大部分纤维素酶的酶解温度为40～50℃，但在生产实践中，由于很多工业生产环境都是高温环境(如酒精发酵)，因此耐高温酶比常温酶更具实用意义。同时，耐高温酶还具有以下诸多优点:(1)高温反应，减少杂菌污染，提高产物纯度；(2)室温贮藏期较长；(3)一定程度可抗化学变性(如耐表面活性剂)；(4)可用热处理去除大量杂蛋白，易于大规模生产与纯化。故，耐高温酶成为纤维素降解酶研究中的一大热点。

发明内容

发明人通过不懈努力，从高温堆肥中筛选出一株具有同时产纤维素酶和/或木聚糖酶的嗜热菌，经形态观察和分子生物学技术鉴定，该菌株属于嗜热子囊菌(Thermoascusaurantiacus)，将其命名为嗜热子囊菌UJS1412。该菌株能够用于生产纤维素酶和/或木聚糖酶，该菌株生产的纤维素酶和/或木聚糖酶制剂耐高温，可以高效降解小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆等木质纤维素，将其水解为葡萄糖和木糖，可用于生产燃料乙醇、有机酸等生物产品。

在此基础上，本发明涉及以下几个方面：

本发明的第一方面涉及一种嗜热子囊菌株(Thermoascus aurantiacus)UJS1412，其保藏编号为CGMCC No.11334。