专利名称：一种提高糖化酶发酵水平的方法
技术领域：
本发明属于生物化学领域，具体涉及一种提高糖化酶发酵水平的方法。
背景技术：
糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，是一种外切型糖苷酶，从淀粉的非还原性末端依次水解α _1，4糖苷键，水解下一个个葡萄糖，因而广泛地用于制药、制酒及氨基酸、有机酸行 业，是最重要的工业酶制剂之一。黑曲霉是一种生产糖化酶的重要菌株。在黑曲霉发酵过程中，一些微量元素和生 长因子是其生长代谢所不可缺少的物质。其主要功能是构成菌体主要成分，作为酶的组成 部分，酶的激活剂或抑制剂，强力刺激微生物的生命活动，调节细胞膜渗透性，影响代谢途 径。发酵过程中若缺乏它们，会引起微生物生命活动强度的降低，甚至不能生长发育，现有 的菌种生长繁殖中经常会缺少部分这类物质。不过微生物对微量元素和生长因子的需要量 是极微的，过量反而会引起中毒。因此，如何选择恰当的成分及配比的促进剂在糖化酶生产 过程中是一个重要的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种黑曲霉生长和代谢促进剂，它从根本上解决了生产菌种 因营养不足给生产和产品质量带来的种种不良影响，可以全面提供菌种在生长繁殖阶段所 需的各种营养，使其自始自终都能保持优良的发酵性能。使用本品后，糖化酶发酵水平可以 较原来提高40%。本发明的目的可以通过以下措施达到一种提高糖化酶发酵水平的方法，包括由黑曲霉发酵生产糖化酶，其特征在于在 黑曲霉生长繁殖过程中，向发酵培养液中加入生长代谢促进剂，所述生长代谢促进剂主要 包括维生素Bi、维生素Β2、烟酸、三氧化二镍、氯化钴、三氯化铁、钼酸铵、油酸、硫酸锰、 泛酸、肌醇和磷酸氢二铵。各组分的用量以发酵培养液的体积计为维生素Bl :0.010 0. 015g/L，维生素 B2 0. 001 0. 003g/L,烟酸0. 01 0. 03g/L,三氧化二镍0. 010 0. 018g/L，氯化钴:0· 01 0. 03g/L,三氯化铁0. 02 0. 03g/L,钼酸铵0. 06 0. 07g/L, 油酸0. 11 0. 17g/L，硫酸锰0. 04 0. 06g/L,泛酸3. 3 4. 5g/L，肌醇0. 09 0. 20g/ L，磷酸氢二铵5 7g/L。本发明另一方面也保护该提高糖化酶发酵水平的生长代谢促进 剂。本发明的生长代谢促进剂各主要组分以发酵培养液的体积计优选以下含量维生 素 Bl 0. 011 0. 013g/L，维生素 B2 0. 0015 0. 0025g/L，烟酸0. 015 0. 025g/L，三氧 化二镍0. 012 0. 016g/L,氯化钴0. 015 0. 025g/L,三氯化铁0. 021 0. 028g/L,钼 酸铵0. 061 0. 067g/L，油酸0. 12 0. 16g/L，硫酸锰0. 045 0. 055g/L，泛酸3. 5 4. 2g/L，肌醇0. 09 0. llg/L，磷酸氢二铵5. 5 6. 5g/L ；最优选的配比为维生素Bl 0. 012g/L，维生素 B2 0. 002g/L,烟酸0. 02g/L,三氧化二镍0. 014g/L,氯化钴0. 02g/L,三氯化铁0. 024g/L，钼酸铵:0. 064g/L，油酸:0· 14g/L，硫酸锰:0· 05g/L，泛酸:3· 9g/L，肌 醇0. lg/L，磷酸氢二铵6g/L。该生长代谢促进剂中还可含有其他组分，如氯化钾、磷酸氢二钾或硝酸钠等，这些 组分的用量可以根据现有常规用量进行调节。本发明的生长代谢促进剂可以直接加入含有碳源的发酵培养液中，也可以加入含 有碳源(如淀粉、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等，或者玉米粉、豆粕粉、麸皮等)和其他物质的发酵 培养液中。经实验发现，本发明的生长代谢促进剂各成分配比适当，其中一个或多个成分过 多或过少都会严重影响本生长代谢促进剂的作用。本发明的方法以及生长代谢促进剂可以促进黑曲霉的生长发育，提高微生物生命 活动强度，增加糖化酶的生产，从根本上解决了生产菌种因营养不足给生产和产品质量带 来的种种不良影响，可以全面提供菌种在生长繁殖阶段所需的各种营养，使其自始自终都 能保持优良的发酵性能。使用本品后，糖化酶发酵水平可以较原来提高40%以上。
具体实施例方式实施例1黑曲霉(Aspergillus niger)AS3. 350摇瓶发酵产糖化酶活力对比。斜面培养将菌种接种到斜面培养基上，于33°C下恒温培养96h。斜面培养基蔗糖30g， NaNO3 2g，K2HPO4 lg，KCl 0. 5g，七水硫酸镁0. 5g，七水硫酸亚铁0. Olg,琼脂20g,蒸馏水 1000ml,自然 pH。半干体培养基培养挑取培养好的斜面菌种接种于半干体培养基，于33°C下恒温培养216h。半干体培 养基蔗糖30g, NaNO3 2g，K2HPO4 lg, KCl 0. 5g，七水硫酸镁0. 5g，七水硫酸亚铁0. Olg,琼 脂5g，蒸馏水1000ml，自然pH。发酵摇瓶培养把两种发酵摇瓶培养基分别装入250ml三解瓶中，装液量为80ml。按5%接种量 分别把半干体培养基接种于两种发酵摇瓶培养基中，于33°C下恒温摇床培养，转速210r/
mirio发酵摇瓶培养基I 葡萄糖100g，豆饼粉30g，玉米浆30g，蒸馏水1000ml，自然pH。发酵摇瓶培养基II 葡萄糖100g，豆饼粉30g，0.012g/L维生素Bl，0.002g/L维生 素 B2，0. 02g/L 烟酸，0. 014g/L 三氧化二镍，0. 02g/L 氯化钴，0. 024g/L 三氯化铁，0. 064g/L 钼酸铵，0. 14g/L油酸，0.05g/L硫酸锰，3.9g/L泛酸，0. lg/L肌醇，6g/L磷酸氢二铵。蒸馏 水 1000ml,自然 pH。糖化酶活力测定发酵液摇瓶培养240h后经离心，取上清液，将糖化酶分离纯化，测定糖化酶活力。发酵摇瓶培养基I的平均酶活力9746U/ml。发酵摇瓶培养基II的平均酶活力13650U/ml。II比I酶活高40%左右。任意增 加或减少发酵摇瓶培养基II中生长代谢促进剂中各组分20%的含量，实验发现其酶活均 低于或明显低于发酵摇瓶培养基II的酶活力。
实施例2以黑曲霉(Aspergillus niger)AS3. 4309为出发菌株，对其进行液体摇瓶发酵培 养。先将菌液在摇瓶种子培养基中培养48h。摇瓶种子培养基玉米淀粉18%，豆粕粉3%， 玉米浆3%，pH自然。在500ml的三角瓶中分别装入50ml两种发酵培养基(III，IV)，以10%的接种量 接种于发酵培养基中。34°C、260rpm摇瓶培养7d，然后分别测定糖化酶活力。
摇瓶发酵培养基III 葡萄糖10%，豆饼粉10%，玉米浆10%，pH自然。摇瓶发酵培养基IV 葡萄糖10 %，豆饼粉3 %，0. 012g/L维生素Bl，0. 002g/L维生 素 B2，0. 02g/L 烟酸，0. 014g/L 三氧化二镍，0. 02g/L 氯化钴，0. 024g/L 三氯化铁，0. 064g/L 钼酸铵，0. 14g/L油酸，0.05g/L硫酸锰，3.9g/L泛酸，0. lg/L肌醇，6g/L磷酸氢二铵。自然 pH。糖化酶活力测定结果为摇瓶发酵培养基III的平均酶活力为12159U/g，摇瓶发 酵培养基IV的平均酶活力为17144U/g，比前者高41%左右。摇瓶发酵培养基IV中生长代 谢促进剂中增加或减少任意各组分20%的含量，实验发现其酶活均低于或明显低于摇瓶发 酵培养基IV的酶活力。
权利要求
一种提高糖化酶发酵水平的方法，包括由黑曲霉发酵生产糖化酶，其特征在于在黑曲霉生长繁殖过程中，向发酵培养液中加入生长代谢促进剂，所述生长代谢促进剂以发酵培养液的体积计主要包括以下组分维生素B10.010～0.015g/L维生素B20.001～0.003g/L烟酸0.01～0.03g/L三氧化二镍 0.010～0.018g/L氯化钴 0.01～0.03g/L三氯化铁0.02～0.03g/L钼酸铵 0.06～0.07g/L油酸0.11～0.17g/L硫酸锰 0.04～0.06g/L泛酸3.3～4.5g/L肌醇0.09～0.20g/L磷酸氢二铵 5～7g/L。
2.根据权利要求1所述的提高糖化酶发1剂以发酵培养液的体积计主要包括以下组分维生素B10 011 0.013g/L维生素B20.0015 0.0025g/L烟酸0.015 0.025g/L三氧化二镍0.012 0.016g/L氯化钴0.015 0.025g/L三氯化铁0.021 0.028g/L钼酸铵0.061 0.067g/L油酸0.12 -0.16g/L硫酸锰0.045 0.055g/L泛酸3.5 4. 2g/L肌醇0.09 -0.llg/L磷酸氢二铵5.5 6.5g/L。
3. 一种提高1唐化酶发酵水平的生长代谢积计主要包括以下组分维生素B10,.010 0. 015g/L维生素B20,.001 0. 003g/L烟酸0.01 0. 03g/L三氧化二镍0.010 0. 018g/L氯化钴0.01 0. 03g/L三氯化铁0.02 0. 03g/L钼酸铵0.06 0. 07g/L油酸0.11 0. 17g/L硫酸锰0. 04 0. 06g/L泛酸3. 3 4. 5g/L肌醇0. 09 0. 20g/L磷酸氢二铵 5 7g/L。
4.根据权利要求3所述的提高糖化酶发酵水平的生长代谢促进剂，其特征在于该生长 代谢促进剂以发酵培养液的体积计主要包括以下组分维生素B10 011 -- 0.013g/L维生素B20 0015 0. 0025g,烟酸0.015 -0. 025g/三氧化二镍0.012 -0. 016g/氯化钴0.015 -0. 025g/三氯化铁0.021 -0. 028g/钼酸铵0.061 -0. 067g/油酸0.12 0.16g/L硫酸锰0.045 -0. 055g/泛酸3.5 4 2g/L肌醇0.09 0. llg/L磷酸氢二铵5.5 6i. 5g/L。
5.根据权利要求4所述的提高糖化酶发酵水平的生长代谢促进剂，其特征在于该生长 代谢促进剂以发酵培养液的体积计主要包括以下组分维生素B10. 012g/L维生素B20.002g/L烟酸0.02g/L三氧化二镍0.014g/L氯化钴0.02g/L三氯化铁0.024g/L钼酸铵0.064g/L油酸0.14g/L硫酸锰0.05g/L泛酸3. 9g/L肌醇0. lg/L磷酸氢二铵6g/L。
全文摘要
本发明公开了一种提高糖化酶发酵水平的方法，包括由黑曲霉发酵生产糖化酶，在黑曲霉生长繁殖过程中，向发酵培养液中加入生长代谢促进剂，所述生长代谢促进剂主要包括维生素B1，维生素B2，烟酸，三氧化二镍，氯化钴，三氯化铁，钼酸铵，油酸，硫酸锰，泛酸，肌醇，磷酸氢二铵。本发明的方法以及生长代谢促进剂可以促进黑曲霉的生长发育，提高微生物生命活动强度，增加糖化酶的生产，从根本上解决了生产菌种因营养不足给生产和产品质量带来的种种不良影响，可以全面提供菌种在生长繁殖阶段所需的各种营养，使其自始自终都能保持优良的发酵性能。使用本品后，糖化酶发酵水平可以较原来提高40％以上。
文档编号C12R1/685GK101831415SQ201010169759
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者周永治, 肖光焰, 郭鸿飞, 黄荣强 申请人:江苏博立生物制品有限公司