利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法技術

本發明專利技術公開了一種利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，包括以下步驟：步驟一、利用酵母多糖制備誘導糖：于溫度90-130℃下，利用0.2mol/L-3mol/L的酸水解酵母多糖2～4h，以獲得誘導糖；步驟二、將木霉菌接種于添加有步驟一中得到的誘導糖的發酵培養基中進行培養，合成纖維素酶。本發明專利技術由酵母多糖制備成誘導糖的方法，以及將誘導糖添加到纖維素酶合成中的工藝簡單，成本低，原料來源豐富，且能夠一舉多得，適于工業推廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法。
技術介紹
木質纖維素材料是地球上豐富的可在生資源，其可以被分解為葡萄糖、木糖等單糖被進一步利用生產乙醇等生物基化學品。目前，雖然將秸稈等農業廢棄物經纖維素酶酶解生產乙醇的方法已經被廣泛認同，但是受到秸稈轉化為生物基化學品過程中幾個關鍵因素的制約。纖維素酶水解效率低、生產成本高是制約因素之一。纖維素酶的生產方法主要采用木質纖維素材料做底物微生物發酵，而木質纖維素材料的組成和結構影響其水解效率，從而影響纖維素酶的生產。研究中已經有報道的誘導纖維素酶的木質纖維素底物有玉米芯、玉米秸稈、稻草、麩皮等。他們均含有較高的木質素，且結構致密，難以被水解利用。也有研究人員制備槐糖等誘導物，在發酵培養基添加進行誘導纖維素酶的合成，但由于槐糖的制備工藝復雜，成本較高，在纖維素發酵生產難以進行推廣應用。因此篩選一種原料來源豐富，價格低廉，制備方法簡單的誘導糖對于纖維素酶的發酵生產具有很大幫助。酵母細胞壁是由葡聚糖、甘露聚糖等組成。經過處理的酵母細胞壁水解為酵母多糖，酵母多糖在一定條件下進一步水解并發生部分轉糖苷作用，可聚合為多種二糖。這些二糖對纖維素酶的誘導合成具有很大作用，應用其作纖維素酶的發酵生產誘導物具有成本低廉，易于控制，易于工業化應用等優勢。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。本專利技術還有一個目的是提供一種利用酵母多糖誘導纖維素酶合成的方法，本專利技術的方法通過將酵母多糖制備為誘導糖，同時也能利用其中的葡萄糖作為碳源，解決了纖維素酶合成中誘導糖原料來源少、價格昂貴，制備工藝復雜等問題，同時，極大提高了纖維素酶的產量。為此，本專利技術提供的技術方案為：一種利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，包括以下步驟：步驟一、利用酵母多糖制備誘導糖：于溫度90-130℃下，利用0.2mol/L-3mol/L的酸水解酵母多糖2～4h，以獲得誘導糖；步驟二、將木霉菌接種于添加有步驟一中得到的誘導糖的發酵培養基中進行培養，合成纖維素酶。優選的是，所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法中，所述步驟一中，所述酸為鹽酸、硫酸、磷酸、醋酸或硝酸。更優選的是，所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法中，所述步驟一中，所述酸為硫酸。優選的是，所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法中，所述步驟一中，所述酵母多糖的濃度為1％-30％(w/w)。優選的是，所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法中，所述步驟二中，所述發酵培養基中的誘導糖在發酵培養前或發酵培養過程中添加到所述發酵培養基中。優選的是，所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法中，所述木霉菌為里氏木霉。優選的是，所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法中，所述發酵培養基中包含誘導糖，所述誘導糖中二糖的濃度為0.5～6.5g/L。優選的是，所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法中，所述酵母多糖來源于發酵工業中廢棄的酵母菌體。本專利技術至少包括以下有益效果：酵母細胞易得，且由酵母多糖制備誘導糖的制作方法較為簡單，符合原料來源豐富且價格低廉，誘導糖中含有大量能夠誘導纖維素合成的二糖，比如纖維素二糖、龍膽二糖、槐糖等，因此，將酵母多糖制作的誘導糖用于誘導發酵合成纖維素酶，能夠進行推廣應用。本專利技術通過在纖維素酶發酵培養基中添加誘導糖，降低了發酵培養基的成本，解決了纖維素酶合成成本高的問題。本專利技術的方法通過將酵母多糖制備為誘導糖，同時也能利用其中的葡萄糖作為碳源，解決了纖維素酶合成中誘導糖原料來源少、價格昂貴，制備工藝復雜等問題，同時，極大提高了纖維素酶的產量。本專利技術工藝簡單，成本低，原料來源豐富，且能夠一舉多得，適于工業推廣。本專利技術的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本專利技術的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。本專利技術提供一種利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，包括以下步驟：步驟一、利用酵母多糖制備誘導糖：于溫度90-130℃下，利用0.2mol/L-3mol/L的酸水解酵母多糖2～4h，以獲得誘導糖，包括纖維素二糖、龍膽二糖、槐糖；步驟二、將木霉菌接種于添加有步驟一中得到的誘導糖的發酵培養基中進行培養，合成纖維素酶。酵母細胞易得，且由酵母多糖制備誘導糖的制作方法較為簡單，符合原料來源豐富且價格低廉，誘導糖中含有大量能夠誘導纖維素合成的二糖，比如纖維素二糖、龍膽二糖、槐糖等，因此，將酵母多糖制作的誘導糖用于誘導發酵合成纖維素酶，能夠進行推廣應用。本專利技術通過在纖維素酶發酵培養基中添加誘導糖，降低了發酵培養基的成本，解決了纖維素酶合成成本高的問題。在本專利技術的其中一個實施例中，作為優選，所述步驟一中，所述酸為鹽酸、硫酸、磷酸、醋酸或硝酸。在上述方案中，作為優選，所述步驟一中，所述酸為硫酸。在本專利技術的其中一個實施例中，作為優選，所述步驟一中，所述酵母多糖的濃度為1％-30％(w/w)。在本專利技術的其中一個實施例中，作為優選，所述步驟二中，所述發酵培養基中的誘導糖在發酵培養前或發酵培養過程中添加到所述發酵培養基中。在本專利技術的其中一個實施例中，作為優選，所述木霉菌為里氏木霉。在本專利技術的其中一個實施例中，作為優選，所述發酵培養基中包含誘導糖，所述誘導糖中二糖的濃度為0.5～6.5g/L。并且，在該發酵培養基中不需要額外添加葡萄糖。因為誘導糖中含有較多量的葡萄糖，因此也節省了葡萄糖，進一步降低了生產成本，一舉多得。在本專利技術的其中一個實施例中，作為優選，所述酵母多糖來源于發酵工業中廢棄的酵母菌體。原料易得，來源廣泛。實施例一(1)誘導糖液的獲取：依照中國專利申請號201110043824.3中公開的方法制備得到酵母多糖，之后用如下的方法處理酵母多糖制得誘導糖：在90℃下，用0.5mol/L的H2SO4溶液配成4％的底物濃度水解3h，后產生的水解液含有6g/L的葡萄糖，0.8g/L二糖。(2)菌種獲取：將里氏木霉菌株接種于PDA斜面，于28本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、利用酵母多糖制備誘導糖：于溫度90?130℃下，利用0.2mol/L?3mol/L的酸水解酵母多糖2～4h，以獲得誘導糖；步驟二、將木霉菌接種于添加有步驟一中得到的誘導糖的發酵培養基中進行培養，合成纖維素酶。

【技術特征摘要】
1.一種利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，其特征在于，包括以
下步驟：
步驟一、利用酵母多糖制備誘導糖：于溫度90-130℃下，利用0.2mol/L-3mol/L的酸
水解酵母多糖2～4h，以獲得誘導糖；
步驟二、將木霉菌接種于添加有步驟一中得到的誘導糖的發酵培養基中進行培養，合
成纖維素酶。
2.如權利要求1所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，其特
征在于，所述步驟一中，所述酸為鹽酸、硫酸、磷酸、醋酸或硝酸。
3.如權利要求2所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，其特
征在于，所述步驟一中，所述酸為硫酸。
4.如權利要求1所述的利用酵母細胞制備誘導糖并誘導纖維素酶合成的方法，其特
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張東遠，馮駿，劉博文，李晨，陳樹林，
申請(專利權)人：中國科學院天津工業生物技術研究所，
類型：發明
國別省市：天津;12