[发明专利]一种制备纤维素酶的方法

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体是一种制备纤维素酶的方法。所述方法采用枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌混合发酵；将枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌分别接种至PDA培养基，培养2‑5天后，接种至以小麦麸皮为碳源的发酵培养基进行混合发酵；枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的比例为10‑115:5‑8:15‑20。本发明方法将枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌混合发酵，不仅能够显著缩短发酵时间，而且能够显著提高纤维素酶活力，以小麦麸皮为碳源，原料易得、成本低廉，绿色环保。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体是一种制备纤维素酶的方法。

背景技术

随着经济的发展，人类对石油、天然气、煤炭等不可再生化石能源的需求越来越大，由此产生了能源安全、石油消耗、全球变暖等诸多问题。这些问题促使世界各国加快了对安全、清洁、可再生的替代能源的研究。燃料乙醇是当前研究和应用都取得很大进展的一种清洁的可替代能源，但目前其生产主要依赖于淀粉和糖类原料，这两种原料利用涉及到与人畜争粮争地的问题，由此带来的粮食价格上涨问题已经显现。开发粮食以外的廉价原料对制取燃料乙醇技术意义重大。

木质纤维素原料生产燃料乙醇的工艺流程主要包括预处理、纤维素酶水解以及发酵菌种和发酵工艺三步。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。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。目前传统工艺均采用单种菌株发酵产纤维素酶，酶活力较低，发酵生产时间过长。

小麦是单子叶植物，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，小麦的颖果是人类的主食之一。小麦广泛种植于我国东部和北部地区。中国是世界最早种植小麦的国家之一。2010年小麦是世界上总产量位居第二的粮食作物(6.51亿吨)，仅次于玉米(8.44亿吨)。麦麸，即麦皮，小麦加工面粉副产品，麦黄色，片状或粉状。麦皮的端部有部分胚芽(也就是麦子生芽的部位)，大约占麦皮总量的5-10％左右，麦皮共分6层，外面的5层含粗纤维较多，营养少，难以消化。麦皮含有大量的维生素B类，富含纤维素和维生素。麦麸多数当作饲料应用，若能有效利用麦麸，变废为宝，有利于可持续发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种以廉价碳源—小麦麸皮为原料，通过菌种的协同效应制备纤维素酶的方法，能够在较短的时间内获得较高的纤维素酶活力。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种制备纤维素酶的方法，所述方法采用枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌混合发酵。

上述一种制备纤维素酶的方法，所述方法将枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌分别接种至PDA培养基，培养2-5天后，接种至以小麦麸皮为碳源的发酵培养基进行混合发酵。

可选的，所述枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的比例为10-115:5-8:15-20。

可选的，所述发酵培养基含有如下成分：小麦麸皮15g/L，蛋白胨2.0g/L，(NH₄)₂SO₄2.5g/L，KH₂PO₄2.0g/L，MgSO₄·7H₂O 1.0g/L，FeSO₄·7H₂O 10mg/L，pH 6.0。

可选的，所述发酵温度为25-35℃，发酵时间67-77h。