CN104328057A - 空间诱变高产纤维素酶的里氏木霉菌株 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空间诱变高产纤维素酶的里氏木霉菌株,属于微生物突变技术领域。本发明优选里氏木霉Rw-X1菌株搭载“神舟九号”进行空间诱变,经过精心筛选培育出能够高产纤维素酶的里氏木霉( Trichoderma reesei )TG-C521菌株,该菌株已于2014年8月25日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCCNo.9537。本发明利用特殊环境使菌种的遗传形状发生改变,优选出正变异、稳定性遗传的菌株,此菌株用于生产纤维素酶,其滤纸酶活力比里氏木霉Rw-X1菌株提高25.83%~34.49%,环保无污染,具有广阔的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于微生物突变技术领域,具体涉及空间诱变高产纤维素酶的里氏木霉菌株。
背景技术
人类进入21世纪以来,在能源、资源、环境等方面面临着越来越严峻的挑战。纤维素是地球上最大的可再生性有机资源,利用这些廉价的、可再生的植物纤维素原料来生产生物基产品以及生物质能,对人类的可持续发展是非常有利的。纤维素是植物细胞壁的主要成分,是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。在我国,每年有数亿吨的农作物秸秆被焚烧掉,既污染了环境又浪费了资源。目前纤维素糖化的方法主要有酸解法和酶解法,但酸解法有耗能大、对设备损耗大、污染大等缺点,因此酶解法将是纤维素酶糖化的主要趋势。但由于纤维素酶的生产成本过高,导致木质纤维素降解成本过高,使得无法真正实现工业化。因此,为了提高酶水解效率,降低工业生产中纤维素酶的成本,世界各国科学家围绕纤维素酶展开了广泛的研究,包括菌株的筛选、发酵工艺的优化等等。
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。这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。纤维素酶在食品行业、酿造业、造纸工业、饲料添加剂、纺织工业等行业均有广泛的应用。
细菌、真菌及动物等都能产生纤维素酶。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌,比较典型的有木霉属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium),例如里氏木霉、黑曲霉等。
菌种选育是纤维素酶生产的基础性工作,自然界中分离所得的野生菌株其发酵活力一般很底,必须经过人工选育得到突变菌株,或通过细胞或基因工程操作成为工程菌才能用于工业化生产。自发突变平率往往很低,而诱发突变可大大提高突变频率。诱变就是用物理或化学方法从中挑选少数分散的细胞群,促使其突变频率大幅度提高,然后从中挑选出少数符合育种目的的突变株,以供生产实践之用。
中国专利CN 103740680A公开了一种里氏木霉发酵生产纤维素酶的方法及其菌株,利用一株保藏编号为CCTCC No:M2013540的里氏木霉(Trichoderma reesei)菌株发酵生产纤维素酶。所述菌株产纤维素酶的最适pH 3.0~6.0,最适温度为23~35℃。所述菌株的种子液接种于发酵培养基中,25℃培养104h,发酵液纤维素酶的外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和滤纸酶活力分别达到680U/mL、1389U/mL、486U/mL和792U/mL。该发明利用里氏木霉菌株,通过紫外诱变、培养、发酵生产纤维素酶,获得了可应用于发酵产高活力酸性纤维素酶。众所周知,利用紫外诱变方法是菌种选育的一种常用方法,但其存在一定的不足,例如:有利变异少,工作量大,盲目性高,需较多的供试材料等。
近些年,随着人类对空间资源的开发利用和世界航天工业的发展,空间诱变在微生物菌种选育方面的研究获得了许多重要的进展。《中国返回式卫星的搭载任务-空间生命科学试验》一文中,王希季等报道,空间飞行后的康氏木霉的纤维素酶和葡萄糖苷酶活力提高28%以上,黑曲霉糖化力和葡萄糖苷酶活力提高80%以上,而且在3年多的使用过程中活力稳定。实践证明,空间诱变技术既能明显改良微生物某些发酵特性,又可获得地面育种所难以得到且对重要经济性状产生突破性影响的罕见突变,它将成为新的重要科技手段之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种空间诱变高产纤维素酶的里氏木霉菌株,该菌株是通过搭载“神舟九号”飞船进行空间诱变后筛选得到的酶活力高、稳定性强的里氏木霉菌株。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:空间诱变高产纤维素酶的里氏木霉菌株,该菌株为里氏木霉(Trichoderma reesei)TG-C521菌株,已于2014年8月25日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.9537,保藏地址是: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,邮编是:100101。
所述里氏木霉TG-C521菌株的形态学特征为:所述里氏木霉TG-C521菌株在PDA平板培养基上28℃培养36h,即可看到清晰菌落,菌丝辐射状扩散,呈绒毛状,3~4天气生菌丝铺满平板,5~6天菌丝顶端着生一层深绿色分生孢子,培养基背面观察呈浅黄色。
所述里氏木霉TG-C521菌株是将里氏木霉Rw-X1菌株经过空间诱变的方法处理后筛选得到的。
所述的空间诱变筛选方法,包括以下步骤:
1)空间诱变:将里氏木霉Rw-X1菌株转接于PDA斜面培养基,培养120h,用无菌水清洗孢子,过滤,离心洗涤后用无菌的20%脱脂牛奶制备孢子悬浮液,冻干,制得孢子冻干粉,搭载“神州九号”飞船进行空间诱变;
2)初筛:将所述空间诱变后的孢子冻干粉进行稀释,涂布于纤维素-刚果红筛选培养基,28~30℃,培养36~48h,待长出单菌落,通过对比透明圈与菌落直径比值大小进行初筛;
3)复筛:将所述初筛得到的菌株通过摇瓶发酵培养测定酶活力的方法,筛选得到高酶活力菌株;接着将所述高酶活力菌株经6~8次传代培养验证其遗传稳定性,并结合多批次摇瓶发酵和发酵罐放大实验,验证其发酵稳定性,得到高产纤维素酶的菌株。
所述步骤3)摇瓶发酵的培养基质量百分比组成为,微晶纤维素1~2%,乳糖2~4%,葡萄糖0.1~0.2%,玉米浆1~2%,酵母粉0.5~1.0%,硫酸铵0.2~0.4%,磷酸二氢钾0.6~1.2%,氯化钙0.05~0.1%,微量元素0.05~0.1%,余量为水,初始pH值为4.5~4.8。
所述步骤3)摇瓶发酵的培养条件是:温度28~32℃,摇床转速180~220r/min,接种量为10~12%,发酵培养时间为6~7d。
所述步骤3)发酵罐放大实验的工艺条件为:将经过所述多批次摇瓶发酵筛选得到的菌株种子液以8~10%(v/v)的接种量接入发酵基础培养基中,接种0~10h,通气比为1:0.6~1.5,搅拌转速200~350r/min,培养温度30~32℃;接种10h以后,通气比为1:1.5~2.0,搅拌转速200~500r/min,培养温度28~30℃;还原糖的含量达到0.3%(w/w)以下时,开始进行补料,补料培养基的加入速率为每小时补料量为发酵基础培养基的0.8~1.5%(v/v),溶氧值为40~60%(v/v),发酵周期为6~7d;所述发酵基础培养基的组成与所述摇瓶发酵培养基的组成相同。
所述补料培养基的质量配比组成为,乳糖15~20%,玉米浆2~3%,硫酸铵0.6~0.8%,磷酸二氢钾0.4~0.6%,硫酸镁0.1~0.3%,氯化钙0.05~0.1%,吐温80 0.03~0.05%,微量元素0.2~0.5%,pH值为4.0~4.5。
所述微量元素的质量配比组成为,钼酸铵0.04%,硫酸锌0.2%,硫酸亚铁0.3%,硫酸锰0.1%,氯化钴0.15%,硫酸铜0.1%。
所述里氏木霉(Trichoderma reesei)TG-C521菌株可用于生产纤维素酶。
本发明的有益效果如下:将里氏木霉Rw-X1菌株搭载“神舟九号”飞船,利用太空的微重力、宇宙射线、交变磁场、高真空、高热深冷、剧烈温差、超洁净等独有的特殊环境的综合作用,使菌株的DNA双链结构断裂,基因组发生重排,其变异幅度较大,有益变异增多,并可以获得在地面诱变中较难得到的有效的微生物培育。返回地面后,对经过太空搭载的菌株进行培养和筛选,通过研究其形态特征、培养特征、生理生化反应、代谢产物、遗传稳定性等内容,优选出其中的正变异,遗传特性稳定的菌株,经培养、发酵后可得到纤维素酶产品。该菌株已保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.9537。本发明利用特殊环境使菌种的遗传形状发生改变,优选出正变异、稳定性遗传的菌株,此菌株用于生产纤维素酶,其滤纸酶活力比里氏木霉Rw-X1菌株提高25.83%~34.49%,环保无污染,具有广阔的工业应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
(1)空间诱变处理
将里氏木霉Rw-X1菌株转接于PDA斜面培养基上进行活化,培养120h,直到所述斜面培养基上形成一层绿色孢子,用无菌水清洗所述孢子,在无菌条件下过滤、离心,离心后的孢子用无菌的20%脱脂牛奶制备悬浮液,冻干,得到孢子冻干粉,以空间搭载的要求处理所述冻干粉,搭载“神州九号”飞船进行空间诱变。
(2)筛选
实施例一
1)初筛:将经空间诱变后的孢子冻干粉,用无菌生理盐水进行梯度稀释,使孢子浓度为103个/mL,取稀释后的样品0.05mL,涂布于无菌的纤维素-刚果红筛选培养基(121℃,灭菌30min),28℃,培养36h,挑选出透明圈/菌落直径较大的菌株1000株;其中,所述纤维素-刚果红筛选培养基的组成统一为:微晶纤维素10g,葡萄糖2g,琼脂18g,刚果红0.2g,Mandels无机营养盐1000mL,pH值自然;
2)复筛:将步骤1)挑选得到的1000株菌株,分别接入PDA斜面培养基,待孢子铺满斜面,用无菌生理盐水洗下孢子,配制成107个/mL的孢子悬浮液,分别以10%的接种量(v/v)接入三角瓶产酶培养基(50mL/250mL的装液量)中,于28℃,180r/min,培养6d,筛选得酶活力明显提高的菌株10株;接着对10株菌株分别进行6次传代培养,并进行多批次三角瓶发酵性能测定,最终筛选得到1株遗传性能稳定、发酵性能稳定且高产的产纤维素酶菌株;其中,所述三角瓶产酶培养基的质量百分比组成为微晶纤维素1%,乳糖2%,葡萄糖0.1%,玉米浆1%,酵母粉0.5%,硫酸铵0.2%,磷酸二氢钾0.6%,氯化钙0.05%,微量元素0.05%,pH值为4.5,余量为水;
滤纸酶活力(FPA)单位统一定义如下:在pH4.8、50℃条件下,每分钟降解底物生成1.0μmoL葡萄糖所需的酶量。
经测定,筛选所得的1株遗传性能稳定、发酵性能稳定且高产的产纤维素酶菌株的滤纸酶活力为75.50U/mL,比里氏木霉Rw-X1菌株的滤纸酶活力提高25.83%,且该菌株遗传性能稳定,发酵性能稳定。
3)发酵罐放大实验:
①种子液制备:将步骤2)筛选得到的一株菌株接入PDA斜面培养基,29℃,培养144h,待孢子铺满斜面,用无菌生理盐水洗下孢子,配制成107个/mL的孢子悬浮液,以10%(v/v)的接种量接入液体种子培养基中,于29℃、180r/min条件下,培养24h,制备种子液;
②发酵培养:将步骤①制备的种子液以8%(v/v)的接种量接入50L发酵罐(3000mL/5000mL的装液量)中,接种后0~10h,通气比1:0.6,搅拌转速200r/min,培养温度30℃;10h之后,通气比1:1.5,搅拌转速200r/min,培养温度28℃;还原糖含量为0.3%以下时开始进行补料,补料培养基的质量配比组成为乳糖15%,玉米浆2%,硫酸铵0.6%,磷酸二氢钾0.4%,硫酸镁0.1%,氯化钙0.05%,吐温80 0.03%,微量元素0.2%,pH值为4.0,余量为水,其加入速率为240mL/h,溶氧量为40%(v/v),发酵周期为6d;其中,所述液体种子培养基及发酵基础培养基的组成与步骤2)所述三角瓶产酶培养基的组成相同;
本实施例的上述步骤中,所述微量元素的质量配比组成均为,钼酸铵0.04%,硫酸锌0.2%,硫酸亚铁0.3%,硫酸锰0.1%,氯化钴0.15%,硫酸铜0.1%。
发酵结束,测定所得纤维素酶的滤纸酶活力为210.04U/mL,比里氏木霉Rw-X1菌株的滤纸酶活力提高31.05%。经发酵罐放大实验验证,复筛所得菌株的发酵性能稳定,该里氏木霉菌株已于2014年8月25日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.9537。
所述里氏木霉TG-C521菌株的形态学特征为:所述里氏木霉TG-C521菌株在PDA平板培养基上28℃培养,36h后即可看到清晰菌落,菌丝辐射状扩散,呈绒毛状,3~4d,气生菌丝铺满平板,5~6d,菌丝顶端着生一层深绿色分生孢子,培养基背面观察呈浅黄色。
实施例二
1)初筛:将经空间诱变后的孢子冻干粉,用无菌生理盐水进行梯度稀释,使孢子浓度为103个/mL,取稀释后的样品0.05mL,涂布于无菌的纤维素-刚果红筛选培养基(121℃,灭菌30min),30℃,培养42h,挑选出透明圈/菌落直径较大的菌株1000株;其中,所述纤维素-刚果红筛选培养基的组成统一为:微晶纤维素10g,葡萄糖2g,琼脂18g,刚果红0.2g,Mandels无机营养盐1000mL,pH值自然;
2)复筛:将步骤1)挑选得到的1000株菌株,分别接入PDA斜面培养基,待孢子铺满斜面,用无菌生理盐水洗下孢子,配制成107个/mL的孢子悬浮液,分别以10%的接种量(v/v)接入三角瓶产酶培养基(50mL/250mL的装液量)中,于28℃,180r/min,培养6d,筛选得酶活力明显提高的菌株10株;接着对10株菌株分别进行7次传代培养,并进行多批次三角瓶发酵性能测定,最终筛选得到1株遗传性能稳定、发酵性能稳定且高产的产纤维素酶菌株;其中,所述三角瓶产酶培养基的质量百分比组成为微晶纤维素1.5%,乳糖3%,葡萄糖0.15%,玉米浆1.5%,酵母粉0.8%,硫酸铵0.3%,磷酸二氢钾0.8%,氯化钙0.08%,微量元素0.08%,pH值为4.6,余量为水;
滤纸酶活力(FPA)单位统一定义如下:在pH4.8、50℃条件下,每分钟降解底物生成1.0μmoL葡萄糖所需的酶量。
经测定,筛选所得的1株遗传性能稳定、发酵性能稳定且高产的产纤维素酶菌株的滤纸酶活力为78.20U/mL,比里氏木霉Rw-X1菌株的滤纸酶活力提高30.33%,且该菌株遗传性能稳定,发酵性能稳定。
4)发酵罐放大实验:
①种子液制备:将步骤2)筛选得到的一株菌株接入PDA斜面培养基,29℃,培养144h,待孢子铺满斜面,用无菌生理盐水洗下孢子,配制成107个/mL的孢子悬浮液,以10%(v/v)的接种量接入液体种子培养基中,于29℃、180r/min条件下,培养24h,制备种子液;
②发酵培养:将步骤①制备的种子液以8%(v/v)的接种量接入50L发酵罐(3000mL/5000mL的装液量)中,接种后0~10h,通气比1:1.0,搅拌转速280r/min,培养温度30℃;10h之后,通气比1:1.8,搅拌转速350r/min,培养温度30℃;还原糖含量为0.3%以下时开始进行补料,补料培养基的质量配比组成为乳糖18%,玉米浆2.5%,硫酸铵0.7%,磷酸二氢钾0.5%,硫酸镁0.2%,氯化钙0.08%,吐温80 0.04%,微量元素0.4%,pH值为4.2,余量为水,其加入速率为360mL/h,溶氧量为50%(v/v),发酵周期为6d;其中,所述液体种子培养基及发酵基础培养基的组成与步骤2)所述三角瓶产酶培养基的组成相同;
本实施例的上述步骤中,所述微量元素的质量配比组成均为,钼酸铵0.04%,硫酸锌0.2%,硫酸亚铁0.3%,硫酸锰0.1%,氯化钴0.15%,硫酸铜0.1%。
发酵结束,测定所得纤维素酶的滤纸酶活力为215.54U/mL,比里氏木霉Rw-X1菌株的滤纸酶活力提高34.49%。经发酵罐放大实验验证,复筛所得菌株的发酵性能稳定。
实施例三
1)初筛:将经空间诱变后的孢子冻干粉,用无菌生理盐水进行梯度稀释,使孢子浓度为103个/mL,取稀释后的样品0.05mL,涂布于无菌的纤维素-刚果红筛选培养基(121℃,灭菌30min),30℃,培养48h,挑选出透明圈/菌落直径较大的菌株1000株;其中,所述纤维素-刚果红筛选培养基的组成统一为:微晶纤维素10g,葡萄糖2g,琼脂18g,刚果红0.2g,Mandels无机营养盐1000mL,pH值自然;
2)复筛:将步骤1)挑选得到的1000株菌株,分别接入PDA斜面培养基,待孢子铺满斜面,用无菌生理盐水洗下孢子,配制成107个/mL的孢子悬浮液,分别以10%的接种量(v/v)接入三角瓶产酶培养基(50mL/250mL的装液量)中,于28℃,180r/min,培养6d,筛选得酶活力明显提高的菌株10株;接着对10株菌株分别进行8次传代培养,并进行多批次三角瓶发酵性能测定,最终筛选得到1株遗传性能稳定、发酵性能稳定且高产的产纤维素酶菌株;其中,所述三角瓶产酶培养基的质量百分比组成为微晶纤维素2%,乳糖4%,葡萄糖0.2%,玉米浆2%,酵母粉1.0%,硫酸铵0.4%,磷酸二氢钾1.2%,氯化钙0.1%,微量元素0.1%,pH值为4.8,余量为水;
滤纸酶活力(FPA)单位统一定义如下:在pH4.8、50℃条件下,每分钟降解底物生成1.0μmoL葡萄糖所需的酶量。
经测定,筛选所得的1株遗传性能稳定、发酵性能稳定且高产的产纤维素酶菌株的滤纸酶活力为77.80U/mL,比里氏木霉Rw-X1菌株的滤纸酶活力提高29.67%,且该菌株遗传性能稳定,发酵性能稳定。
5)发酵罐放大实验:
①种子液制备:将步骤2)筛选得到的一株菌株接入PDA斜面培养基,29℃,培养144h,待孢子铺满斜面,用无菌生理盐水洗下孢子,配制成107个/mL的孢子悬浮液,以10%(v/v)的接种量接入液体种子培养基中,于29℃、180r/min条件下,培养24h,制备种子液;
②发酵培养:将步骤①制备的种子液以10%(v/v)的接种量接入50L发酵罐(3000mL/5000mL的装液量)中,接种后0~10h,通气比1:1.5,搅拌转速350r/min,培养温度32℃;10h之后,通气比1:2.0,搅拌转速500r/min,培养温度30℃;还原糖含量为0.3%以下时开始进行补料,补料培养基的质量配比组成为乳糖20%,玉米浆3%,硫酸铵0.8%,磷酸二氢钾0.6%,硫酸镁0.3%,氯化钙0.1%,吐温80 0.05%,微量元素0.5%,pH值为4.5,余量为水,其加入速率为450mL/h,溶氧量为60%(v/v),发酵周期为7d;其中,所述液体种子培养基及发酵基础培养基的组成与步骤2)所述三角瓶产酶培养基的组成相同;
本实施例的上述步骤中,所述微量元素的质量配比组成均为,钼酸铵0.04%,硫酸锌0.2%,硫酸亚铁0.3%,硫酸锰0.1%,氯化钴0.15%,硫酸铜0.1%。
发酵结束,测定所得纤维素酶的滤纸酶活力为212.54U/mL,比里氏木霉Rw-X1菌株的滤纸酶活力提高32.61%。经发酵罐放大实验验证,复筛所得菌株的发酵性能稳定。
本发明里氏木霉TG-C521菌株可用于生产纤维素酶,其生产方法同步骤3)所述的发酵罐放大实验的工艺条件,然后将所得发酵液经板框压滤得到粗酶液;再将粗酶液经分子量为10000Da的膜超滤浓缩,得到浓缩酶液;浓缩酶液添加稳定剂及防腐剂,即得液体纤维素酶产品。
Claims (10)
1.高产纤维素酶的里氏木霉菌株,其特征在于:该菌株为里氏木霉(Trichoderma reesei)TG-C521菌株,已于2014年8月25日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.9537。
2.如权利要求1所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株,其特征在于:它是将里氏木霉Rw-X1菌株经过空间诱变的方法处理后筛选得到的。
3.如权利要求1或2所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株的空间诱变筛选方法,其特征在于,它包括以下步骤:
1)将里氏木霉Rw-X1菌株转接于PDA斜面培养基,培养120h,用无菌水清洗孢子,过滤,离心洗涤后用无菌的20%脱脂牛奶制备孢子悬浮液,冻干,制得孢子冻干粉,搭载“神州九号”飞船进行空间诱变;
2)将所述空间诱变后的孢子冻干粉进行稀释,涂布于纤维素-刚果红筛选培养基,28~30℃,培养36~48h,待长出单菌落,通过对比透明圈与菌落直径比值大小进行初筛;
3)将所述初筛得到的菌株通过摇瓶发酵培养测定酶活力的方法,筛选得到高酶活力菌株;接着将所述高酶活力菌株经6~8次传代培养验证其遗传稳定性,并结合多批次摇瓶发酵以及发酵罐放大实验,验证其发酵稳定性,得到高产纤维素酶的菌株。
4.如权利要求3所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株的空间诱变筛选方法,其特征在于:所述步骤3)摇瓶发酵的培养基质量百分比组成为,微晶纤维素1~2%,乳糖2~4%,葡萄糖0.1~0.2%,玉米浆1~2%,酵母粉0.5~1.0%,硫酸铵0.2~0.4%,磷酸二氢钾0.6~1.2%,氯化钙0.05~0.1%,微量元素0.05~0.1%,余量为水,初始pH值为4.5~4.8。
5.如权利要求4所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株的空间诱变方法,其特征在于:所述微量元素的质量配比组成为,钼酸铵0.04%,硫酸锌0.2%,硫酸亚铁0.3%,硫酸锰0.1%,氯化钴0.15%,硫酸铜0.1%。
6.如权利要求3所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株的空间诱变筛选方法,其特征在于:所述步骤3)摇瓶发酵的培养条件是:温度28~32℃,摇床转速180~220r/min,接种量为10~12%,发酵培养时间为6~7d。
7.如权利要求3所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株的空间诱变筛选方法,其特征在于:所述步骤3)发酵罐放大实验的工艺条件为:将经过所述多批次摇瓶发酵筛选得到的菌株种子液以8~10%(v/v)的接种量接入发酵基础培养基中,接种0~10h,通气比为1:0.6~1.5,搅拌转速200~350r/min,培养温度30~32℃;接种10h以后,通气比为1:1.5~2.0,搅拌转速200~500r/min,培养温度28~30℃;还原糖的含量达到0.3%(w/w)以下时,开始进行补料,补料培养基的加入速率为每小时补料量为发酵基础培养基的0.8~1.5%(v/v),溶氧值为40~60%(v/v),发酵周期为6~7d;所述发酵基础培养基的组成与所述摇瓶发酵培养基的组成相同。
8.如权利要求7所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株的空间诱变筛选方法,其特征在于:所述补料培养基的质量配比组成为,乳糖15~20%,玉米浆2~3%,硫酸铵0.6~0.8%,磷酸二氢钾0.4~0.6%,硫酸镁0.1~0.3%,氯化钙0.05~0.1%,吐温80 0.03~0.05%,微量元素0.2~0.5%,pH值为4.0~4.5。
9.如权利要求8所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株的空间诱变方法,其特征在于:所述微量元素的质量配比组成为,钼酸铵0.04%,硫酸锌0.2%,硫酸亚铁0.3%,硫酸锰0.1%,氯化钴0.15%,硫酸铜0.1%。
10.如权利要求1或2所述的高产纤维素酶的里氏木霉菌株,其特征在于:所述里氏木霉(Trichoderma reesei)TG-C521菌株可用于生产纤维素酶。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105018447A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-11-04 | 湖南省核农学与航天育种研究所 | 一种利用木霉属真菌高产纤维素酶的方法 |
CN105420217A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-23 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | 一种高效纤维素酶混合物的生产方法及应用 |
CN107760606A (zh) * | 2016-08-18 | 2018-03-06 | 青岛蔚蓝生物集团有限公司 | 一种里氏木霉突变菌株及其应用 |
CN108251310A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 青岛蔚蓝生物集团有限公司 | 一种新型木霉宿主细胞及其应用 |
CN108485984A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-09-04 | 中国科学院天津工业生物技术研究所 | 纤维素酶高产菌株的高通量筛选方法 |
CN110079518A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-02 | 安徽吾悦农业科技有限公司 | 纤维素酶高产菌的选育方法 |
CN110205250A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-06 | 上海中溶科技有限公司 | 一株纤维素酶高产菌株及其筛选方法与应用 |
WO2021007629A1 (pt) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | Centro Nacional De Pesquisa Em Energia E Materiais | Método de produção de coquetel enzimático |
CN112795491A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-14 | 武汉新华扬生物股份有限公司 | 一种里氏木霉生产高活性酸性纤维素酶的发酵方法 |
CN113151006A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-23 | 中国科学院天津工业生物技术研究所 | 能够生产活性提高的纤维素酶的里氏木霉菌株及其应用 |
CN114990102A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-09-02 | 广西大学 | 一种产纤维素酶木霉菌株的复合诱变育种方法 |
CN115572719A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-01-06 | 天冠南阳纤维乙醇有限公司 | 一种利用小麦b淀粉生产纤维素水解酶的方法 |
CN116064487A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-05-05 | 南京高新工大生物技术研究院有限公司 | 一种固定化里氏木霉高产纤维素酶的方法 |
-
2014
- 2014-11-13 CN CN201410638390.5A patent/CN104328057B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张素敏 等: "内切葡聚糖酶高产菌株的诱变选育", 《微生物学通报》 * |
田兴山 等: "木霉的空间诱变效应", 《核农学报》 * |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105018447B (zh) * | 2015-08-17 | 2018-01-05 | 湖南省核农学与航天育种研究所 | 一种利用木霉属真菌高产纤维素酶的方法 |
CN105018447A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-11-04 | 湖南省核农学与航天育种研究所 | 一种利用木霉属真菌高产纤维素酶的方法 |
CN105420217A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-23 | 山东龙力生物科技股份有限公司 | 一种高效纤维素酶混合物的生产方法及应用 |
CN107760606B (zh) * | 2016-08-18 | 2020-04-14 | 青岛蔚蓝生物集团有限公司 | 一种里氏木霉突变菌株及其应用 |
CN107760606A (zh) * | 2016-08-18 | 2018-03-06 | 青岛蔚蓝生物集团有限公司 | 一种里氏木霉突变菌株及其应用 |
CN108251310A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 青岛蔚蓝生物集团有限公司 | 一种新型木霉宿主细胞及其应用 |
CN108251310B (zh) * | 2016-12-29 | 2020-12-01 | 青岛蔚蓝生物集团有限公司 | 一种新型木霉宿主细胞及其应用 |
CN108485984A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-09-04 | 中国科学院天津工业生物技术研究所 | 纤维素酶高产菌株的高通量筛选方法 |
CN110079518A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-02 | 安徽吾悦农业科技有限公司 | 纤维素酶高产菌的选育方法 |
CN110205250A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-06 | 上海中溶科技有限公司 | 一株纤维素酶高产菌株及其筛选方法与应用 |
WO2021007629A1 (pt) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | Centro Nacional De Pesquisa Em Energia E Materiais | Método de produção de coquetel enzimático |
CN112795491A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-14 | 武汉新华扬生物股份有限公司 | 一种里氏木霉生产高活性酸性纤维素酶的发酵方法 |
CN113151006A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-23 | 中国科学院天津工业生物技术研究所 | 能够生产活性提高的纤维素酶的里氏木霉菌株及其应用 |
CN114990102A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-09-02 | 广西大学 | 一种产纤维素酶木霉菌株的复合诱变育种方法 |
CN115572719A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-01-06 | 天冠南阳纤维乙醇有限公司 | 一种利用小麦b淀粉生产纤维素水解酶的方法 |
CN116064487A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-05-05 | 南京高新工大生物技术研究院有限公司 | 一种固定化里氏木霉高产纤维素酶的方法 |
CN116064487B (zh) * | 2023-03-21 | 2024-03-26 | 南京高新工大生物技术研究院有限公司 | 一种固定化里氏木霉高产纤维素酶的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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