[发明专利]一种利用嗜联苯红球菌提高玉米秸秆酶解效率的方法

说明书

本发明涉及生物转化领域，尤其涉及利用嗜联苯红球菌提高玉米秸秆酶解效率的方法。本发明利用嗜联苯红球菌提高玉米秸秆酶解效率的方法，包括步骤：1)将玉米秸秆晒干并粉碎得到玉米秸秆粉末；2)在培养液中接种活化后的嗜联苯红球菌，并培养至OD₆₀₀≥2.0，收集培养液的上清液得到嗜联苯红球菌粗酶液；3)向玉米秸秆粉末中加入嗜联苯红球菌粗酶液，处理3～10天；4)向预处理后的玉米秸秆粉末中添加纤维素酶，进行酶解反应；其中嗜联苯红球菌，菌株命名为嗜联苯红球菌B403，保藏编号为CCTCC NO：M 2019087，保藏日期为2019年1月25日。本发明具有操作简单，成本低，适用于秸秆的大规模集中处理的特点。

技术领域

本发明涉及生物转化领域，尤其涉及一种利用嗜联苯红球菌提高玉米秸秆酶解效率的方法。

背景技术

近些年来，世界范围内出现能源危机，环境污染日趋严重，人们不得不寻找新的绿色能源来代替化石燃料。在众多新能源中，生物质能一直被人们所青睐，据测算全球年产生约1500亿吨的生物质，包括植物基淀粉、农业废弃物和木质纤维素等。在我国，每年农作物玉米秸秆产量有7亿吨左右，用含有纤维素的玉米秸秆生产燃料越来越受到研究者的关注。

玉米秸秆主要成分是木质纤维素，木质纤维素通常包含三个主要成分：纤维素、半纤维素和木质素。通过酶解纤维素可以转化为葡萄糖，用于乙醇和有机酸的生产，但是木质纤维素中的木质素阻碍了纤维素酶和纤维素的接触，导致酶解效率低的问题。为了提高酶解效率，目前有研究表明，从里氏木霉中提取的木质素过氧化物酶对玉米秸秆进行预处理能够特异性的降解木质素组分，从而提升纤维素酶的效果，但是木质素过氧化物酶的成本过高且生产困难，难以将其应用于大规模的生物预处理。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种利用嗜联苯红球菌提高玉米秸秆酶解效率的方法，不仅能够明显提高纤维素酶的水解效率，而且具有操作简单，成本低，能够适用于玉米秸秆的大规模处理的特点。

为实现上述目的，本发明所设计的一种利用嗜联苯红球菌提高玉米秸秆酶解效率的方法，包括步骤：

(1)制备玉米秸秆粉末

将玉米秸秆晒干并粉碎得到玉米秸秆粉末；

(2)制备嗜联苯红球菌粗酶液

在培养液中接种活化后的嗜联苯红球菌，并培养至OD₆₀₀≥2.0，收集培养液的上清液得到嗜联苯红球菌粗酶液；

(3)玉米秸秆的预处理

向玉米秸秆粉末中加入嗜联苯红球菌粗酶液，处理3～10天；

(4)玉米秸秆的酶解处理

向预处理后的玉米秸秆粉末中添加纤维素酶，进行酶解反应；

其中嗜联苯红球菌，菌株命名为嗜联苯红球菌B403(Rhodococcusbiphenylivorans B403)，保藏编号为CCTCC NO：M 2019087，保藏日期为2019年1月25日；保藏地址为中国.武汉.武汉大学；单位名称：中国典型培养物保藏中心。

作为优选方案，所述步骤(2)中培养液为LB培养基和无机盐培养基的混合培养基，所述LB培养基和所述无机盐培养基的体积比为 1～2：1～2。

作为优选方案，所述步骤(2)中，将嗜联苯红球菌培养至OD₆₀₀为2.5～3.5。

作为优选方案，所述纤维素酶的添加量为0.004～0.006g/mL。

作为优选方案，所述酶解反应的温度为30～40℃，酶解反应的时间为2～4小时。