[发明专利]一种稳定和延续地衣芽胞杆菌甘露聚糖酶活的方法

说明书

本发明涉及一种稳定和延续甘露聚糖酶活的方法，具体涉及一株B.licheniformis菌体固定化发酵方法，其包括如下步骤：1)菌体的固定；2)菌体的发酵；其中所述的菌体的固定是将B.licheniformis进行以聚乙烯醇包埋固定。本发明建立了一种可以稳定和延续甘露聚糖酶活的固定化方法，该研究将为β‑甘露聚糖酶大规模投入生产提供高产菌株及实践指导。

技术领域

本发明涉及一种稳定和延续酶活的方法，具体涉及稳定和延续地衣芽胞杆菌甘露聚糖酶活的方法。

背景技术

由于β-甘露聚糖酶可以应用到饲料生产、染料脱色等实际生产中，为了适应生产实际，探索出一种稳定和延续该酶的生产工艺势在必行。随着固定化技术的日益进步，固定化技术不仅可以将酶、微生物细胞、动植物细胞等进行单一固定化，还可以对多种酶、细胞以及酶和细胞共固定化。固定化细胞可以避免酶活力损失，降低制备成本，提高稳定性。近年来，固定化技术已广泛地应用于工农业中如废水处理、农药降解等；能源方面如生产生物乙醇、有机酸、柴油等；还有食品方面如生产奶、醋、酒等，并取得了许多重要成果，但是在生产β-甘露聚糖酶方面的应用目前报道不多。本发明选取海藻酸钠法、聚乙烯醇法、卡拉胶法固定化地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)，以β-甘露聚糖酶酶活保留率为检测指标，筛选出的最佳固定化方法为聚乙烯醇法，对该固定化方法进行条件优化，进而确定最佳发酵产酶条件并应用到生产性能验证中。该方法的建立可以为菌体固定化在提高产β-甘露聚糖酶菌体应用效率方面提供实践指导。

发明内容

本发明从海藻酸钠法、聚乙烯醇法、卡拉胶法这三种固定化方法中，确定最佳固定化方法为聚乙烯醇法。并对该固定化方法进行条件优化，确定当聚乙烯醇浓度为2％，菌体浓度为1:1时，最高β-甘露聚糖酶酶活保留率可以达到41.93±0.90％，比初始固定化菌球提高了18.60％。对优化后的固定化菌球进行最佳发酵条件的研究表明，当魔芋粉加入量为0.7％，最佳接种量为1％，最佳增殖时间60h时，固定化菌球的β-甘露聚糖酶酶活最高，为838.96±25.79U/mL，利用该条件下制备的菌球进行发酵32h，可以使酶活达到962.37±15.61U/mL。并且该菌球可以重复使用6次，酶活不变。

终上所述，本发明成功建立了一种可以稳定和延续甘露聚糖酶活的固定化方法，该研究将为β-甘露聚糖酶大规模投入生产提供高产菌株及实践指导。

本发明提供一种地衣芽胞杆菌菌株B.licheniformis的固定化发酵方法，其包括如下步骤：

1)菌体的固定；

2)菌体的发酵；

其中所述的地衣芽胞杆菌菌体的固定是将地衣芽胞杆菌菌株B.licheniformis进行聚乙烯醇包埋固定。

进一步地，步骤1)中菌体的固定是以聚乙烯醇包埋固定，进行菌体固定化，优选，所述聚乙烯醇浓度为2％-7％(优选为3-5％，更优选为4％)，菌胶比为1:0.1-1:5(优选1:0.5-1.5，更优选1:1)。

进一步地，其步骤2)中菌体的发酵是以0.1％-1.5％(优选为0.5-1.0％，更优选为0.7％)的魔芋粉加入量，将1-10％的固定化菌体接入100mL/250mL魔芋粉发酵培养基，摇床振荡增殖、发酵。

进一步地，步骤2)中增殖时间为10-100h(优选为30-90h，更优选为60h)，发酵时间为20-50h(优选为25-40h，更优选为30-35h，最优选为32h)。

进一步地，步骤2)中的发酵次数为1次以上，优选为3次以上，更优选为6次。