[发明专利]一种促进褐色喜热裂孢菌降解农业废弃物的方法

说明书

本发明提供了一种促进褐色喜热裂孢菌对含有木聚糖的底物进行利用的方法，所述褐色喜热裂孢菌产生木聚糖酶从而分解木聚糖产生木寡糖和木糖，所述方法包括控制反应体系中木寡糖的含量的步骤。另一方面，本发明还提供了一种提高褐色喜热裂孢菌对含有木聚糖的底物的利用效率的方法，所述方法包括利用含有木聚糖的底物对褐色喜热裂孢菌进行培养的步骤，所述褐色喜热裂孢菌可以产生木聚糖酶和纤维素酶，所述方法还包括在所述培养过程中加入疏棉状嗜热丝孢菌的步骤。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种促进褐色喜热裂孢菌生长的方法，尤其涉及一种促进褐色喜热裂孢菌降解木质纤维素以及促进褐色喜热裂孢菌对农业废弃物利用的方法。

背景技术

木质纤维素生物质是地球上主要的光合作用固定的碳，已经证明高效的木质纤维素降解是维持全球碳循环和生物工业发展的关键。小麦、玉米、水稻等作为主要的粮食作物，每年大概会产生约22亿吨以上的农业废弃物，这些农业废弃物的合理利用既能减少焚烧等带来的污染，又能变废为宝，作为可再生能源物质。因此，生物降解农业废弃物生物质是一种绿色有潜力的农业废弃物处理方式。

木质纤维素的降解首先需要半纤维素酶来降解木聚糖等半纤维素，然后需要纤维素酶来降解暴露出的纤维素。木质纤维素降解微生物分泌的酶在木质纤维素的降解过程中起着重要的作用。许多微生物已被证明是优秀的木质纤维素降解酶的生产者，如里氏木霉和草酸青霉在工业生产中表现出高效的木质纤维素降解能力，烟曲霉可在玉米秸秆/麦麸(CSWB)培养基上分泌241种木质纤维素降解酶。然而，在工业中，微生物和酶常常面临严峻的条件，如高温和极端的pH。嗜热微生物和耐热酶在工业生产中表现出明显的优势，例如，加速木质纤维素的分解和降低污染风险。虽然许多性能优良的耐热酶已经被克隆，但是单酶不可能完成木质纤维素的降解，而一系列酶的异源表达亦会增加成本。因此，寻找和研究能共同降解木质纤维素的微生物群体成为一个热点。

在本发明中，我们研究了疏棉状嗜热丝孢菌和褐色喜热裂孢菌分别单独培养和共培养时的分泌组和底物利用的差异，目的是构建有效的微生物菌剂和酶制剂，为木质纤维素生物质的开发利用提供新的思路。

发明内容

一方面，本发明提供了一种促进褐色喜热裂孢菌对含有木聚糖的底物进行利用的方法，所述褐色喜热裂孢菌产生木聚糖酶从而分解木聚糖产生木寡糖和木糖，其特征在于，所述方法包括控制反应体系中木寡糖的重量体积(质量/体积)含量不高于0.7％；优选的，不高于0.6％，更优选，不高于0.5％、0.4％、0.3％、0.2％、0.1％。

本发明中，所述木寡糖包括木二糖、木三糖、木四糖、木五糖。

进一步的，所述方法还包括控制反应体系中木糖的重量体积(质量/体积)含量不高于0.7％；优选的，不高于0.6％，更优选，不高于0.5％、0.4％、0.3％、0.2％、0.1％。

上述含有木聚糖的底物可以是溶液相的底物，也可以是固体相的底物。上述褐色喜热裂孢菌在对所述底物进行利用时，褐色喜热裂孢菌产生木聚糖酶从而分解木聚糖产生木寡糖和木糖，基于此，形成了反应体系。

上述反应体系中木寡糖或木糖的含量，包含了由褐色喜热裂孢菌分解木聚糖产生的木寡糖和木糖，也包含了底物中本身所含有的木寡糖和木糖。

在一个实施方式中，所述促进褐色喜热裂孢菌对含有木聚糖的底物进行利用体现在提高褐色喜热裂孢菌的生物量或者提高褐色喜热裂孢菌对所述底物的降解程度。

在一个实施方式中，所述控制木聚糖或木糖的含量的方法包括从反应体系中移出木聚糖或木糖的步骤；在其他的实施方式中，所述控制木聚糖或木糖的含量的方法包括引入能够利用木聚糖或木糖的微生物或酶的步骤；优选的，所述能够利用木聚糖或木糖的微生物包括疏棉状嗜热丝孢菌。