[发明专利]一株高产果胶酶的黑曲霉菌株及其应用

说明书

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一株高产果胶酶的黑曲霉菌株及其应用。本发明所述的黑曲霉LD‑092是通过对黑曲霉原始菌株AJ213进行Co⁶⁰射线诱变处理得到的，菌株保藏号为CGMCC No.18559。黑曲霉LD‑092发酵生产果胶酶酶活达到80000‑85000U/mL；发酵得到的果胶酶最适pH范围为2.5‑4.0，最适作用温度范围为30‑50℃，具有显著的耐酸性，在pH为3.0‑4.0下保存36h，酶活保持在85％以上，可广泛应用于工业生产中，显著地拓展了果胶酶的工业应用范围，提高了果胶酶的应用价值。

技术领域：

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一株高产果胶酶的黑曲霉菌株及其应用。

背景技术：

果胶酶是一类能够通过水解和裂解作用降解果胶质的酶的总称，是含有多种组分的复合酶，主要包括原果胶酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶4大类。果胶酶初见于1930年，用来制备酒水和果汁。在20世纪60年代，科学家对植物组织成分的化学性质已经有了比较清楚的认识，因此人们能够更广泛、有效地利用果胶酶。

据报道，自然界中已发现有40多种微生物能产果胶酶，有曲霉属、青霉属、镰孢属、克鲁维氏酵母及某些兼性厌氧细菌等。目前国外多以黑曲霉、根霉和盾壳霉发酵法制取果胶酶，国内也以黑曲霉发酵的报道为多。目前国外对于果胶酶的研究、开发和生产技术都比较成熟，我国的研究人员在果胶酶的菌种选育、生产工艺和应用等方面做了许多工作。果胶酶的应用领域非常广泛，不仅可用于食品工业方面，还广泛应用于麻类脱胶、木材防腐、生物制浆、环境保护、污物软化处理和饲料等行业。但由于起步较晚，酶活力低，生产成本高，严重限制了该酶的广泛应用，目前主要用于果汁制造、果酒酿造、罐头加工、木材防腐、纸浆漂白、麻类脱胶以及防治植物病害等方面。

因此筛选出一株高产耐酸的黑曲霉菌株，并且获得其液体发酵的方法，对于大规模推进工业化生产、提高国内果胶酶的应用范围具有重大意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一株高产果胶酶的黑曲霉及其液体发酵产酶方法，在确保黑曲霉发酵高产果胶酶稳定性的同时，显著提高果胶酶的耐酸性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现目的：

一株高产果胶酶的黑曲霉，所述菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)LD-092，菌株保藏号为CGMCC No.18559。

本发明所述的黑曲霉LD-092是通过对黑曲霉原始菌株AJ213进行Co⁶⁰射线诱变处理得到的，所述的黑曲霉LD-092已于2019年10月9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(简称CGMCC)，保藏地址为：中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101，菌株保藏号为CGMCC No.18559。

本发明的另一目的在于提供上述黑曲霉LD-092的发酵产酶方法，主要包括以下步骤：

斜面培养：挑取一环黑曲霉LD-092接种于固体斜面培养基，30℃下恒温培养36h，得一级种子；

摇瓶培养：将一级种子取一环接入种子培养基中，恒温30℃，摇床转速200r/min条件下培养48h，得二级种子液；

种子罐培养：将二级种子液按照接种量15％(v/v)的比例接入种子罐培养基中，恒温30℃，转速200r/min条件下培养45h；

发酵罐培养：将种子罐中的种子液按照接种量6-8％(v/v)的比例接入发酵培养基，恒温30-31℃，转速200-250r/min，设置通风量：1-2vvm，发酵全程利用补料培养基控制发酵液pH值为4.5，发酵至酶活增长缓慢，菌体自溶严重时结束发酵，发酵周期为150h-155h，得到最终发酵液；发酵液中的果胶酶酶活为80000-85000U/mL。

将最终发酵液通过提取与精制方法，获得果胶酶成品液体酶制剂。