專利名稱：：一種白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法，屬于生物
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)資源極其豐富，僅每年的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量就達(dá)7億噸/年，其中稻草秸稈就近2億噸，占秸稈資源量的30%左右。這些秸稈大部分被廢棄在田間地頭，或直接燃燒作為生活用能，造成了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。利用纖維素酶對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的秸稈進(jìn)行糖化并進(jìn)而發(fā)酵生成乙醇，純乙醇或與汽油混合可直接代替汽油、柴油等化石燃料，對(duì)于調(diào)整我國(guó)現(xiàn)有以煤炭、石油等化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)，確保我國(guó)能源安全、糧食安全有著極為重要的意義，也是我國(guó)生物質(zhì)液體燃料發(fā)展的必由之路。但由于缺乏有效的預(yù)處理技術(shù)、纖維素酶生產(chǎn)成本較高以及五碳糖較難發(fā)酵等技術(shù)瓶頸問(wèn)題的存在，制約著纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。白腐菌作為降解木質(zhì)素能力最強(qiáng)的微生物，廣泛地被用于木質(zhì)纖維素原料的生物預(yù)處理。諸多研究表明，秸稈在經(jīng)過(guò)白腐菌預(yù)處理后，不僅營(yíng)養(yǎng)成分有所提高，而且大部分的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)被降解或破壞，非常有利于后續(xù)酶解的可及性。對(duì)于采用白腐菌生物預(yù)處理稻草秸稈，研究生物預(yù)處理對(duì)產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力提高的影響，國(guó)內(nèi)還鮮有專利文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種采用白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法。本發(fā)明通過(guò)在粉碎的稻草秸稈上接種白腐菌，保溫、保濕預(yù)處理一定時(shí)間后，取預(yù)處理后的稻草秸稈粉接種產(chǎn)酶培養(yǎng)基，可有效提高產(chǎn)纖維素酶菌株的酶活力，從而為降低纖維素酶的生產(chǎn)成本提供了可能。本發(fā)明的具體步驟如下1)將稻草秸稈粉碎得到秸稈粉，過(guò)篩備用；2)在秸稈粉中接入預(yù)先培養(yǎng)好的白腐菌種子液；3)3(TC下保溫、保濕靜置培養(yǎng)，得到預(yù)處理的秸稈粉；4)用預(yù)處理的秸稈粉配置液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基，在產(chǎn)酶培養(yǎng)基中接種產(chǎn)纖維素酶菌株，用于提高產(chǎn)纖維素酶菌株的酶活力。所述步驟l)中，用于過(guò)篩的篩孔尺寸為60100目。所述步驟2)中，白腐菌種子液和秸稈粉的體積質(zhì)量比為1020%(V/W)。所述步驟3)中，靜置培養(yǎng)的時(shí)間為1428天。所述步驟4)中，所述的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基配方如下KH2P042g，(NH4)2S042.5g，MgS04'7H200.3g，CaCl20,3g，F(xiàn)eS04.7H205mg，MnS041.6mg，ZnCl21.7mg，CoCl21.7mg，預(yù)處理秸稈粉210g(干重)，水lOOOmL，pH6.0。所述步驟4)中，產(chǎn)纖維素酶菌液和液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基的體積比為510。。所述步驟4)中，產(chǎn)纖維素酶菌株可選用野生型高產(chǎn)菌株，例如木霉、曲霉和肉座菌等。本發(fā)明通過(guò)在液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中添加白腐菌預(yù)處理后的秸稈粉的方法，提高產(chǎn)纖維素酶菌株的酶活力，可以有效降低纖維素酶的生產(chǎn)成本，攻克纖維素乙醇的現(xiàn)有技術(shù)瓶頸。具體實(shí)施例方式為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。這些實(shí)施例僅限于說(shuō)明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，針對(duì)本發(fā)明所作各種等價(jià)改動(dòng)和修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1將稻草秸稈粉碎，過(guò)60目篩備用。按體積質(zhì)量比10%的比例，在稻草秸稈中接入事先培養(yǎng)好的黃包原毛平革菌(尸/w"erac/w"ec/70^oypon'ww)40719種子液，3(TC下保溫、保濕靜置培養(yǎng)14天后，即得到預(yù)處理的秸稈粉。按0.2%(固液比)的量添加入液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中。所述的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基配方如下KH2P042g，(NH4)2S042.5g，MgS04'7H200.3g，CaCl20.3g，F(xiàn)eS04.7H205mg，MnS041.6mg，ZnCl21.7mg，CoCl21.7mg，水lOOOmL，pH6.0，12rC滅菌30min。添加2g預(yù)處理后的秸稈粉(干重)到滅菌的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，按5%的體積比，接種產(chǎn)纖維素酶肉座菌(權(quán)v;xKTeasp.)Z28于產(chǎn)酶培養(yǎng)基，用于提高Z28菌株的酶活力。實(shí)施例2將稻草秸稈粉碎，過(guò)80目篩備用。按體積質(zhì)量比15%的比例，在稻草秸稈中接入事先培養(yǎng)好的黃孢原毛平革菌(Z^cmeTOc/jaetec^7ms;onYw3)40719種子液，3(TC下保溫、保濕靜置培養(yǎng)21天后，即得到預(yù)處理的秸稈粉。按0.6%(固液比)的量添加入液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中。所述的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基配方如下KH2P042g，(NH4)2S042.5g，MgS04.7H200.3g，CaCl20.3g，F(xiàn)eS04.7H205mg，MnS041.6mg，ZnCl21.7mg，CoCl21.7mg，水lOOOmL，pH6.0，121。C滅菌30min。添加6g預(yù)處理后的秸稈粉(干重)到滅菌的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，按8%的體積比，接種產(chǎn)纖維素酶肉座菌(i/^pocreflsp.)Z28于產(chǎn)酶培養(yǎng)基，用于提高Z28菌株的酶活力。實(shí)施例3將稻草秸稈粉碎，過(guò)80目篩備用。按體積質(zhì)量比15%的比例，在稻草秸稈中接入事先培養(yǎng)好的黃孢原毛平革菌(尸/^"erac/wetec/zowwpon'wm)40719種子液，3(TC下保溫、保濕靜置培養(yǎng)21天后，即得到預(yù)處理的秸稈粉。按0.6%(固液比)的量添加入液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中。所述的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基配方如下KH2P042g，(NH4)2S042.5g，MgS04.7H200.3g，CaCl20.3g，F(xiàn)eS04'7H205mg，MnS041.6mg，ZnCl21.7mg，CoCl21.7mg，預(yù)處理秸稈粉6g(干重)，水1000mL，pH6.0，12rC滅菌30min。按8%的體積比，接種產(chǎn)纖維素酶肉座菌(/^pocreasp.)Z28于產(chǎn)酶培養(yǎng)基，用于提高Z28菌株的酶活力。實(shí)施例4將稻草秸稈粉碎，過(guò)100目篩備用。按體積質(zhì)量比20%的比例，在稻草秸禾干中牛妾入事先培養(yǎng)女子的黃f包原毛平革菌(尸/za"erac/jaefec/w^wwpor/ww)40719種子液，3(TC下保溫、保濕靜置培養(yǎng)28天后，即為預(yù)處理的稻草秸稈。按1.0%(固液比)的量添加入液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中。所述的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基配方如下KH2P042g，(NH4)2S042.5g，MgS04,7H200.3g，CaCl20.3g，F(xiàn)eS04.7H205mg，MnS041.6mg，ZnCl21.7mg，CoCl21.7mg，預(yù)處理秸稈粉10g(干重)，水1000mL，pH6.0,121。C滅菌30min。按10%的體積比，接種產(chǎn)纖維素酶肉座菌(/fy;ocreasp.)Z28于產(chǎn)酶培養(yǎng)基，用于提高Z28菌株的酶活力。分別以羧甲基纖維素鈉、Whatman1號(hào)定性濾紙和4-硝基苯基-P-D-吡喃葡萄糖苷為底物測(cè)定CMC酶活、濾紙酶活(FPA)和P-葡萄糖苷酶酶活。相應(yīng)實(shí)施例的酶活提高如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>227.444.138,6327.44729.5431.451.249.權(quán)利要求1.一種白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法，其特征在于包括如下步驟1)將稻草秸稈粉碎得到秸稈粉，過(guò)篩備用；2)在秸稈粉中接入預(yù)先培養(yǎng)好的白腐菌種子液；3)30℃下保溫、保濕靜置培養(yǎng)，即為預(yù)處理的秸稈粉；4)用預(yù)處理的秸稈粉配置液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基，在產(chǎn)酶培養(yǎng)基中接種產(chǎn)纖維素酶菌株，用于提高產(chǎn)纖維素酶菌株的酶活力。2、如權(quán)利要求1所述的白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法，其特征在于所述步驟l)中，用于過(guò)篩的篩孔尺寸為60100目。3、如權(quán)利要求1所述的白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法，其特征在于所述步驟2)中，白腐菌種子液和秸稈粉的體積質(zhì)量比為1020%。4、如權(quán)利要求1所述的白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法，其特征在于所述步驟3)中，靜置培養(yǎng)的時(shí)間為1428天。5、如權(quán)利要求1所述的白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法，其特征在于所述步驟4)中，所述的液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基配方如下KH2P042g，(NH4)2S042.5g，MgS04'7H200.3g，CaCl20.3g，F(xiàn)eS04.7H205mg，MnS041.6mg，ZnCl21.7mg，CoCl21.7mg，預(yù)處理秸稈粉干重210g，水1000mL，pH6.0。6、如權(quán)利要求1所述的白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法，其特征在于所述步驟4)中，產(chǎn)纖維素酶菌液和液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基的體積比為5亂全文摘要本發(fā)明提供了一種白腐菌預(yù)處理稻草秸稈提高產(chǎn)纖維素酶菌株酶活力的方法。其步驟包括1)將稻草秸稈粉碎得到秸稈粉，過(guò)篩備用；2)在秸稈粉中接入預(yù)先培養(yǎng)好的白腐菌種子液；3)30℃下保溫、保濕靜置培養(yǎng)，得到預(yù)處理的秸稈粉；4)用預(yù)處理的秸稈粉配置液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基，在產(chǎn)酶培養(yǎng)基中接種產(chǎn)纖維素酶菌株，用于提高產(chǎn)纖維素酶菌株的酶活力。本發(fā)明可通過(guò)在液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中添加白腐菌預(yù)處理的稻草秸稈，來(lái)提高產(chǎn)纖維素酶菌株的酶活力，可以有效降低纖維素酶的生產(chǎn)成本，攻克纖維素乙醇的現(xiàn)有技術(shù)瓶頸。文檔編號(hào)C12R1/645GK101586097SQ200910040368公開(kāi)日2009年11月25日申請(qǐng)日期2009年6月18日優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日發(fā)明者呂鵬梅,吳創(chuàng)之,莊新姝,宇張,王忠銘,袁振宏,許敬亮,馬隆龍申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所