一株高产耐热耐酸纤维素酶的霉菌及发酵纤维乙醇新方法

摘要

本发明涉及一种微生物及其应用，特别涉及一株高产纤维素酶的土曲霉菌株M11，以及利用此菌综合生物工艺发酵纤维素产乙醇的新方法。本发明的技术包括：获得一株高产耐热耐酸纤维素酶的土曲霉M11，所产纤维素酶在pH2-3，温度60-65℃具有最高酶活；以及利用此菌将产酶、水解糖化与乙醇发酵在一个体系中完成。新的综合生物工艺发酵方法，直接将预处理过的木质纤维素一步发酵产乙醇，实现了综合生物工艺发酵，大大节省了生产成本。

主权项

一株高产耐热酸纤维素酶的曲霉及纤维素乙醇的新综合生物发酵方法，包括以下几个方面：(1)在长年高温秸秆堆肥中分离得到一株高产纤维素酶的土曲霉，菌株编号M11。利用木质纤维素固体发酵，45℃、pH3、90％的湿度情况下，玉米秆和0.8％酵母提取物分别为碳、氮源时，每克碳源可产生581U的内切葡聚糖酶活性，243U的滤纸酶活性，128U的β‑葡萄糖苷酶活性。所产纤维素酶在pH2‑3，温度60‑65℃具有最高酶活性。(2)利用此菌进行纤维素乙醇发酵的新方法①固体发酵底物产酶培养：将预处理的木质纤维素或纸浆等高温灭菌处理，混入基础盐培养液，无菌下放在固体发酵床上。在向灭菌好的底物中接入土曲霉M11孢子悬液，接入孢子浓度约为106‑107个孢子/公斤，保持40‑45℃，初始pH3‑4，湿度为90％，发酵时间为3天左右。②抑菌与预糖化：产酶发酵完成后，加入两倍体机水溶液至发酵罐，升高温度至60℃到65℃之间，同时降低pH值至2.0，处理20‑24小时，有效杀死产酶真菌土曲霉M11。耐热耐酸纤维素酶可以同时高效水解糖化木质纤维素底物，使还原糖浓度急剧升高。③同步糖化发酵产乙醇：发酵液降低温度至30度左右，调整pH值至4‑5左右，接种活活性为50‑60亿/g的普通酿酒酵母，接入量为纤维底物量的0.6‑0.7％进行发酵，发酵时间为3天。