一種甘蔗渣液體培養基及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種甘蔗渣液體培養基及其制備方法和在葡萄糖氧化酶發酵生產中的應用。該培養基由甘蔗渣和培養基輔料構成；所述培養基的制備方法包括甘蔗渣預處理、培養基輔料的配制和混勻三個步驟；將所述培養基用于葡萄糖氧化酶的發酵生產，可獲得高活性的葡萄糖氧化酶。本發明將甘蔗渣作為碳源取代葡萄糖用于葡萄糖氧化酶的發酵生產，降低了生產成本，即充分利用生物廢棄資源，廉價易得，為葡萄糖氧化酶的工業化生產提供新的途徑。
【專利說明】一種甘蔗渣液體培養基及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種甘蔗渣液體培養基、其制備方法和該培養基在葡萄糖氧化酶發酵生產中的應用。
【背景技術】
[0002]甘蔗是一種重要的糖類作物，主要用作生產蔗糖。甘蔗在我國種植面積約為120萬公頃，每年會產生900萬噸蔗渣。甘蔗渣的主要成分是纖維素和半纖維素，是重要的生物質資源。
[0003]葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase, E.C.1.1.3.4,簡稱GOD)能夠在有氧條件下催化葡萄糖產生葡萄糖酸和過氧化氫，具有去除葡萄糖、脫氧、殺菌等作用，廣泛應用于食品、飼料、醫藥等行業。葡萄糖氧化酶分布于動物、植物和微生物體內，但由于微生物具有生長繁殖速度快、代謝速率高、提取方便、利于工業化生產等特點，微生物發酵法已成為生產酶制劑的主要方法。目前，工業上主要利用黑曲霉或青霉發酵生產葡萄糖氧化酶。
[0004]甘蔗渣常用于生物乙醇的生產，但采用甘蔗渣液體培養基進行葡萄糖氧化酶的發酵生產尚未見有相關報道。
【發明內容】
[0005]本發明的內容是一種甘蔗渣液體培養基，及其制備方法和該培養基在葡萄糖氧化酶發酵中的應用。本發明提供的技術方案為:
[0006]一種甘蔗渣液體培養基，其特征在于，所述甘蔗渣液體培養基由甘蔗渣和培養基輔料組成，甘蔗渣與培養基輔料的質量比為1:10?1:60。
[0007]作為優選，所述甘蔗渣與所述培養基輔料的質量比為1:35。
[0008]作為優選，所述甘蔗渣與所述培養基輔料的質量比為1:45。
[0009]作為優選，所述培養基輔料包括以下組分:蛋白胨I?5g/L，磷酸氫二鉀I?3g/L，硫酸鎂0.5?1.5g/L，氯化鉀0.5?2g/L，余量為蒸餾水。
[0010]作為優選，所述培養基輔料包括以下組分:蛋白胨lg/L，磷酸氫二鉀1.5g/L，硫酸續0.5g/L，氣化鐘lg/L，余量為蒸懼水。
[0011]作為優選，所述培養基輔料包括以下組分:蛋白胨3g/L，磷酸氫二鉀lg/L，硫酸鎂lg/L,氯化0.5g/L,余量為蒸懼水。
[0012]本發明還公開了一種木薯葉固體培養基的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0013](I)甘蔗渣預處理:將甘蔗渣烘干后進行粉碎處理，篩分得粒度在20?80目間的甘蔗渣粗粉；
[0014](2)培養基輔料的配制:稱取蛋白胨I?5g/L，磷酸氫二鉀I?3g/L，硫酸鎂0.5?1.5g/L，氯化鉀0.5?2g/L，余量為蒸餾水，調pH為5.5?7.0 ;
[0015](3)混勻:將步驟(I)所得甘蔗渣與步驟(2)所得培養基輔料充分混合，即得所述培養基。
[0016]另外，本發明還提供了該甘蔗渣液體培養基在發酵生產葡萄糖氧化酶中的應用。
[0017]本發明的有益效果
[0018]本發明提供一種甘蔗渣為碳源的液體培養基的制備方法，所述培養基制備簡單，原料廉價易得，為農業生物質的可持續發展提供新途徑，降低了環境污染，將該培養基用于橘青霉的液體發酵生產可獲得大量高活性的葡萄糖氧化酶。
【具體實施方式】
[0019]結合具體實施例，對本發明做進一步的闡述。下列實施例中所用橘青霉(Penicillium cilrinum) CICC40277由 申請人:自中國工業菌種微生物保藏中心購買,甘鹿渣購買于廣西貴糖股份有限公司。
[0020]實施例1:甘蔗渣液體培養基的制備
[0021]將新鮮的甘蔗渣置于70°C的烘箱中3天后烘干，進行粉碎處理后，篩分得粒度在20?80目的甘蔗渣粗粉。鹽溶液的成分為:蛋白胨2g/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，硫酸鎂0.5g/L，氯化鉀1.5g/L，余量為蒸餾水，PH 6.0。將所得的甘蔗渣粗粉和鹽溶液按1:35的比例充分混合，即得所述液體培養基。
[0022]實施例2:甘蔗渣液體培養基用于葡萄糖氧化酶的發酵生產
[0023]葡萄糖氧化酶的發酵生產步驟為:
[0024](I)液體培養基的配制:將新鮮的甘蔗渣置于60°C的烘箱中4天后烘干，進行粉碎處理后，篩分得粒度在20?80目間的甘蔗渣粗粉。稱取Ig甘蔗渣粗粉于三角瓶中，按1:45的比例添加鹽溶液，鹽溶液的成分為:蛋白胨3g/L，磷酸氫二鉀lg/L，硫酸鎂lg/L，氯化鉀0.5g/L，余量為蒸餾水，PH 6.0 ；
[0025](2)滅菌:將步驟(I)所述液體培養基于121°C條件下滅菌20min，冷卻；
[0026](3)接種:取橘青霉(Penicillium cilrinum)孢子懸浮液(106個/ml)接種于步驟(2)所得液體培養基中，接種量為10% (v/v) 0
[0027](4)培養:將三角瓶置于搖床中震蕩培養4天，培養溫度為28°C，搖床轉速為200rpmo
[0028](5)酶的提取:發酵液進行過濾，濾液于4°C，10000Xg下離心20min，收集上清液得葡萄糖氧化酶粗酶液。所得葡萄糖氧化酶粗酶液的酶活力為46U/mL。
[0029]實施例3:甘蔗渣液體培養基用于葡萄糖氧化酶的發酵生產
[0030](I)液體培養基的配制:將新鮮的甘蔗渣置于70°C的烘箱中4天后烘干，進行粉碎處理后，篩分得粒度在20?80目間的甘蔗渣粗粉。稱取1.5g甘蔗渣粗粉于三角瓶中，按1:35的比例添加鹽溶液，鹽溶液的成分為:蛋白胨lg/L，磷酸氫二鉀1.5g/L，硫酸鎂0.5g/L，氯化鉀lg/L，余量為蒸餾水，PH 6.5 ；
[0031](2)滅菌:將步驟(I)所述液體培養基于121°C條件下滅菌20min，冷卻；
[0032](3)接種:取橘青霉(Penicillium cilrinum)孢子懸浮液(106個/mL)接種于步驟(2)所得液體培養基中，接種量為15% (v/v) 0
[0033](4)培養:將三角瓶置于搖床中震蕩培養5天，培養溫度為28°C，搖床轉速為180rpmo
[0034](5)酶的提取:發酵液進行過濾，濾液于4°C，10000Xg下離心20min，收集上清液得葡萄糖氧化酶粗酶液。所得葡萄糖氧化酶粗酶液的酶活力為55U/mL。
[0035]前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現并利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。
【權利要求】
1.一種甘蔗渣液體培養基，其特征在于，所述甘蔗渣液體培養基由甘蔗渣和培養基輔料組成，甘蔗渣與培養基輔料的質量比為1:10?1:60。
2.根據權利要求1所述的一種甘蔗渣液體培養基，其特征在于:所述甘蔗渣與所述培養基輔料的質量比為1:35。
3.根據權利要求1所述的一種甘蔗渣液體培養基，其特征在于:所述甘蔗渣與所述培養基輔料的質量比為1:45。
4.根據權利要求1所述的一種甘蔗渣液體培養基，其特征在于:所述培養基輔料包括以下組分:蛋白胨1?5g/L，磷酸氫二鉀1?3g/L，硫酸鎂0.5?1.5g/L，氯化鉀0.5?2g/L，余量為蒸懼水。
5.根據權利要求4所述的一種甘蔗渣液體培養基，其特征在于:所述培養基輔料包括以下組分:蛋白胨lg/L，磷酸氫二鉀1.5g/L，硫酸鎂0.5g/L，氯化鉀lg/L，余量為蒸餾水。
6.根據權利要求4所述的一種甘蔗渣液體培養基，其特征在于:所述培養基輔料包括以下組分:蛋白胨3g/L，磷酸氫二鉀lg/L，硫酸鎂lg/L，氯化0.5g/L，余量為蒸餾水。
7.如權利要求1所述的木薯葉固體培養基的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: (1)甘蔗渣預處理:將甘蔗渣烘干后進行粉碎處理，篩分得粒度在20?80目的甘蔗渣粗粉； (2)培養基輔料的配制:稱取蛋白胨1?5g/L，磷酸氫二鉀1?3g/L，硫酸鎂0.5?1.5g/L，氯化鉀0.5?2g/L，余量為蒸餾水，調pH為5.5?7.0 ; (3)混勻:將步驟(1)所得甘蔗渣與步驟(2)所得培養基輔料充分混合，即得所述培養基。
8.如權利要求1-6任一權利要求所述的一種甘鹿洛液體培養基在發酵生產葡萄糖氧化酶中的應用。
【文檔編號】C12N9/04GK104312988SQ201410544707
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】楊洋, 趙芬芬, 葉琴, 馬萬良, 胡振興 申請人:廣西大學