[发明专利]一种纤维素酶的发酵方法

说明书

本发明公开了一种纤维素酶的发酵方法。所述方法是以真菌纤维素酶产生菌为菌种，经菌种制备后进行固体或液体发酵生产纤维素酶，在进行固体或液体发酵生产纤维素酶时添加铵盐。本发明提供了一种新的纤维素酶的发酵方法，是秸秆资源化、无害化利用的环保型技术。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种纤维素酶的发酵方法。

背景技术

纤维素(cellulose)是葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而形成的葡聚糖，通常含数千个葡萄糖单位，是地球上最丰富的有机物质，也是植物细胞壁的主要成分；纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，植物界中碳素的一半以上存在于纤维素中；植物通过光合作用，生产地球上最丰富、最廉价的纤维素资源，全世界每年植物体生成量高达1,500－2,000亿吨干物质，其中纤维素及半纤维素的总量为850亿吨，占植物界碳含量的50％以上。

纤维素酶(cellulase)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，不是单一酶，而是起协同作用的多组分酶系；包括：葡聚糖内切酶(1,4-β-D-glucan glucanohydrolase)，这类酶一般作用于纤维素内部的非结晶区，随机水解β-1,4-糖苷键，将长链纤维素分子截短，产生大量带非还原性末端的小分子纤维素；葡聚糖外切酶(1,4-β-D-glucancellobiohydrolase)，这类酶作用于纤维素线状分子末端，水解β-1,4-糖苷键，每次切下一个纤维二糖分子，故又称为纤维二糖水解酶(cellobiohydrolase)；β-葡聚糖苷酶(β-glucosidase)，这类酶一般将纤维二糖水解成葡萄糖分子。

纤维素酶的来源非常广泛，昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶；但对纤维素作用较强的菌株多是木霉属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、Pellienlalia属和枝顶孢霉属(Acremonium)的菌株，特别是绿色木霉(T.virde)及其近缘的菌株。

纤维素酶是一组诱导酶，受环境中诱导物，菌体自身的基因、启动子、阻遏子多因素调控。

碳信号研究表明乳糖、纤维二糖等诱导里氏木霉表达纤维素酶，能够正调控纤维素酶基因表达；以纤维素为碳源只能够增强里氏木霉的纤维素酶表达，但以乳糖为碳源时，光却能够抑制纤维素酶表达；BLR1和BLR2是里氏木霉中蓝光受体蛋白；在光照条件下，BLR1和BLR2对纤维素酶基因转录起正调控作用。

很多蛋白能够结合到纤维素酶和半纤维素酶基因的启动子区，激活或者抑制相关基因表达；Xyrl、Ace2、Hap2/3/5、Acel和Crel是较早发现的能够调控纤维素酶表达的转录因子。Ace2在调控xyn2基因中起作用：抑制xyn2早期诱导；增强xyn2后期持续表达。

真核生物G蛋白组成物Gα部分参与纤维素酶基因表达，gna1和gna3双缺失菌株中纤维素酶转录在一定的情况下受抑制；在槐糖诱导时，在培养基中添加cAMP，葡聚糖内切酶分泌量提高近一倍，cAMP对里氏木霉纤维素酶基因表达调控是通过碳源依赖性的方式实现。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种纤维素酶的发酵方法。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述纤维素酶的发酵方法是以真菌纤维素酶产生菌为菌种，经菌种制备后进行固体或液体发酵生产纤维素酶，在进行固体或液体发酵生产纤维素酶时添加铵盐。实验结果表明，纤维素酶发酵水平提高200％以上。

优选地，所述铵盐为无机铵盐。

优选地，所述无机铵盐包括硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。