專利名稱：一種飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酶的生產(chǎn)方法，特別是涉及一種飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外的大量研究表明，在飼料中添加酶制劑可促進(jìn)動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸 收，提高飼料利用率，增強(qiáng)動(dòng)物防病抗病能力，其主要功能有以下幾個(gè)方面(1)補(bǔ)充動(dòng)物 內(nèi)源酶的不足，提高飼料的消化率和利用率。酶制劑促進(jìn)了消化道對(duì)碳水化合物和其它營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，提高了飼料的轉(zhuǎn)化效率，有利于動(dòng)物的生長(zhǎng)。(2)消除飼料中的抗?fàn)I 養(yǎng)因子，降低動(dòng)物消化道食糜的黏度，改善消化機(jī)能，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收。(3)改善腸道 菌群分布，提高動(dòng)物健康狀況。酶制劑降解非淀粉多糖后產(chǎn)生的甘露寡聚糖能促進(jìn)雙歧桿 菌、酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、德氏乳桿菌等有益菌群增殖，進(jìn)而限制沙門氏菌、彎曲桿菌和梭 酸芽孢桿菌等致病細(xì)菌生長(zhǎng)。(4)參與動(dòng)物內(nèi)分泌調(diào)節(jié)，提高畜禽體內(nèi)激素代謝水平，通過 影響機(jī)體的激素代謝促進(jìn)家禽生長(zhǎng)。(5)減輕畜牧生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。幾乎在所有的植物 飼料中，絕大部分磷酸鹽以植酸形式存在(肌醇六磷酸)。由于單胃動(dòng)物消化道中植酸酶的 活力很低，大部分植酸磷被排出體外，這樣不僅浪費(fèi)磷源，且造成環(huán)境污染。添加植酸酶，可 替代飼料配方中50% 70%的磷酸氧鈣，向環(huán)境排泄的磷相應(yīng)減少30%以上，在環(huán)境保護(hù) 中發(fā)揮巨大作用。(6)促進(jìn)細(xì)胞包圍的淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪的釋放，通過水解細(xì)胞壁，使?fàn)I養(yǎng) 物質(zhì)被充分吸收。在禽畜產(chǎn)品養(yǎng)殖中應(yīng)用飼用酶制劑既能提高飼料的消化率和利用率，提高畜禽及 魚類的生產(chǎn)性能，又能減少畜禽排泄物中的氮、磷的排泄量，保護(hù)水體和土壤免受污染，因 而飼用酶制劑作為一類高效、無毒副作用和環(huán)保型的“綠色”飼料添加劑在21世紀(jì)將有著 十分廣闊的應(yīng)用前景。飼用酶制劑的商業(yè)化應(yīng)用在國(guó)外也只有不到二十年的歷史。英國(guó)在1988年以前， 酶制劑在雞飼料的添加率幾乎等于零，而到了 1993年，雞飼料酶制劑的添加率已達(dá)到95% 以上。飼用酶制劑在我國(guó)的應(yīng)用始于1992年，2005年我國(guó)飼用酶制劑的年銷售量已達(dá)到1 萬噸以上。飼用酶制劑作為一類高效、無毒、無副作用和環(huán)保型的“綠色”飼料添加劑在21 世紀(jì)將有十分廣闊的應(yīng)用前景。我國(guó)配合飼料2009年產(chǎn)量達(dá)1. 4億噸，其中按50 %左右加 酶0. 計(jì)，則用酶約7萬噸。據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)預(yù)測(cè)分析，2010年飼用復(fù)合酶制劑的市場(chǎng)容量預(yù) 計(jì)達(dá)到7. 5萬噸，而國(guó)內(nèi)飼用酶制劑的產(chǎn)能不足2萬噸，因此，飼用酶制劑在我國(guó)還有很大 的市場(chǎng)空間和潛力。目前我國(guó)飼用酶制劑的市場(chǎng)已經(jīng)初步形成，并逐步發(fā)展，各類酶制劑在 國(guó)內(nèi)有良好的發(fā)展勢(shì)頭和前景。我國(guó)各地主要糧食作物差異較大，酶制劑對(duì)潛在飼料資源的利用和新飼料資源的 開發(fā)有較大的作用。由此人們迫切需要發(fā)展酶制劑等環(huán)保節(jié)能型綠色飼料添加劑。我國(guó)政 府也正積極通過禁止在飼料中使用抗生素、激素等方式來保障飼料和食品的安全，維護(hù)生 態(tài)平衡。預(yù)計(jì)未來10年內(nèi)，隨著科技水平不斷提高，生產(chǎn)成本的下降，飼用酶的產(chǎn)銷量必然 大幅度提高。飼用酶制劑在生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用雖然還面臨著許多問題，但隨著生物技術(shù)特別是基因工程技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的提高，都將逐一解決。隨著人們生活水平的提高及環(huán)境意 識(shí)的增強(qiáng)，飼用酶制劑以其不產(chǎn)生殘留、無抗藥性、不污染環(huán)境等優(yōu)勢(shì)將會(huì)進(jìn)一步被推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種固體發(fā)酵發(fā)酵生產(chǎn)飼用復(fù)合酶的方法，利用該方法生 產(chǎn)的飼用復(fù)合酶，酶組分齊全，且比例相對(duì)合理，酶活基本可以滿足飼料添加要求，成本低， 發(fā)酵周期短，質(zhì)量穩(wěn)定，無毒無污染，可直接使用；同時(shí)，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、技術(shù) 容易掌握、原料來源廣泛、對(duì)環(huán)境無污染、適合規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案的步驟如下(1)菌種選取在產(chǎn)木聚糖酶和纖維素酶的產(chǎn)生菌中挑選出黑曲霉作為生產(chǎn)菌 株，在察氏斜面上于28 35°C下培養(yǎng)4 6天成熟后保存?zhèn)溆茫?2)菌種培養(yǎng)將挑選的黑曲霉察氏斜面菌株放入培養(yǎng)瓶中在28 35°C的溫度條 件下培養(yǎng)1 2天，然后放入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)2 3天；(3)發(fā)酵處理按重量百分比取5 10%的培養(yǎng)菌種、接入已消毒的固體發(fā)酵培養(yǎng) 基中，該培養(yǎng)基的構(gòu)成為秸稈粉40 50 %，麩皮40 50 %，硫酸銨4 6 %，酵母粉3 5%，混勻后加水調(diào)整至消毒后含水量為重量百分比65 70% ；在自然補(bǔ)給無菌空氣，保持 環(huán)境溫度為26 30°C，環(huán)境濕度為65 70%的條件下發(fā)酵3 4天；發(fā)酵成熟的固體料利 用真空干燥器在室溫下進(jìn)行干燥，直至含水量達(dá)到4 5 %，再利用粉碎機(jī)低溫粉碎至40 50目即可。所述的秸稈為水稻稈、玉米稈、麥稈或蒿桿。本發(fā)明具有的有益效果是按照上述方法生產(chǎn)飼用復(fù)合酶，采用高產(chǎn)木聚糖酶和纖維素酶的黑曲霉菌株，秸 稈粉、麩皮、酵母粉作為發(fā)酵基料，能夠保證霉菌生長(zhǎng)繁殖快，產(chǎn)品品質(zhì)好，活力比現(xiàn)有固體 發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的飼用復(fù)合酶提高5倍以上，并且酶組分更全面，各種酶的活力均有不同程 度的提高，同時(shí)可以縮短培養(yǎng)、發(fā)酵周期，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。該方法還具有生 產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、技術(shù)容易掌握、原料來源廣泛、對(duì)環(huán)境無污染、適合的規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu) 點(diǎn)o
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)方法是先在木聚糖酶和纖維素酶產(chǎn)生菌中挑選出黑 曲霉菌株作為生產(chǎn)菌株，以便提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，將挑選的菌株放在斜面上培養(yǎng) 成熟，然后將挑選培養(yǎng)好的斜面菌株接入三角培養(yǎng)瓶中在28 35°C的溫度條件下培養(yǎng)1 2天，放入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)2 3天；再按重量百分比取5 10%的培養(yǎng)菌種、 接入已消毒的固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，該培養(yǎng)基的構(gòu)成為秸稈粉40 50%，麩皮40 50%， 硫酸銨4 6%，酵母粉3 5%，混勻后加水調(diào)整至消毒后含水量在65 70%之間；在自 然補(bǔ)給無菌空氣，保持環(huán)境溫度26 30°C，環(huán)境濕度約65 70%的條件下發(fā)酵3 4天即 可。選用秸稈粉、麩皮和酵母粉作為發(fā)酵基料，有利于黑曲霉的生長(zhǎng)繁殖，可縮短生產(chǎn)周期， 在發(fā)酵過程中根據(jù)霉菌生長(zhǎng)發(fā)酵情況，溫度控制在26 30°C之間，霉菌生長(zhǎng)快、長(zhǎng)勢(shì)好，則環(huán)境溫度可控制低一些，反之環(huán)境溫度可控制高一些，發(fā)酵3 4天，視霉菌生長(zhǎng)情況達(dá)到 最佳狀態(tài)，即可停止發(fā)酵，發(fā)酵成熟的固體料利用真空干燥器在室溫下進(jìn)行干燥，直至含水 量達(dá)到4 5 %，再利用粉碎機(jī)低溫粉碎至40 50目即可。該方法采用高產(chǎn)木聚糖酶和纖維素酶的黑曲霉菌株作為生產(chǎn)菌株，在低糖培養(yǎng)基 中能生長(zhǎng)迅速而酶合成不受阻遏，并利用秸稈粉、麩皮、酵母粉等進(jìn)行固體發(fā)酵生產(chǎn)飼用復(fù) 合酶制劑。制得的飼用復(fù)合酶制劑酶活與成本比值高，技術(shù)易掌握、發(fā)酵周期短、產(chǎn)品質(zhì)量 穩(wěn)定，無毒無污染，完全可以達(dá)到我國(guó)衛(wèi)生部2003年第4號(hào)公告的用作食品添加劑和飼料 添加劑的標(biāo)準(zhǔn)。該纖維素酶可應(yīng)用于飼料、亦可應(yīng)用于生物質(zhì)乙醇制取等領(lǐng)域。實(shí)施例1 下面再以lm3培養(yǎng)箱試驗(yàn)為實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以詳細(xì)的說明。先在木聚糖酶和纖維素酶產(chǎn)生菌中挑選出黑曲霉菌株作為生產(chǎn)菌株放在斜面上， 然后將挑選的菌株接入三角培養(yǎng)瓶中在32°C的溫度條件下培養(yǎng)1天，放入裝有20L培養(yǎng)液 的25L種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)2天；全部接入已消毒的280kg固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，該 培養(yǎng)基的構(gòu)成為先用水稻稈粉40 %，麩皮50 %，硫酸銨6 %，酵母粉4 %進(jìn)行混合，混勻后 加水調(diào)整至消毒后含水量為重量百分比65%。再自然補(bǔ)給無菌空氣，保持環(huán)境溫度26 30°C，環(huán)境濕度約65 70%的條件下發(fā)酵3天即可。培養(yǎng)成熟的固體料利用真空干燥器在 室溫下進(jìn)行干燥，直至含水量達(dá)到4 5%，再利用粉碎機(jī)低溫粉碎至40 50目即可。實(shí)施例2:下面再以10m3培養(yǎng)箱試驗(yàn)為實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以詳細(xì)的說明。先在木聚糖酶和纖維素酶產(chǎn)生菌中挑選出黑曲霉菌株作為生產(chǎn)菌株放在斜面上， 然后將挑選的菌株接入三角培養(yǎng)瓶中在35°C的溫度條件下培養(yǎng)2天，放入裝有200L培養(yǎng)液 的250L種子罐中培養(yǎng)2. 5天；全部接入已消毒的2. 8噸固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，該培養(yǎng)基的構(gòu) 成為先用玉米稈粉44%，麩皮48%，硫酸銨5%，酵母粉3%進(jìn)行混合，混勻后加水調(diào)整至 消毒后含水量為重量百分比67%。再自然補(bǔ)給無菌空氣，保持環(huán)境溫度26 30°C，環(huán)境濕 度約65 70%的條件下發(fā)酵4天即可。培養(yǎng)成熟的固體料利用真空干燥器在室溫下進(jìn)行 干燥，直至含水量達(dá)到4 5%，再利用粉碎機(jī)低溫粉碎至40 50目即可。實(shí)施例3 下面再以50m3培養(yǎng)箱試驗(yàn)為實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以詳細(xì)的說明。先在木聚糖酶和纖維素酶產(chǎn)生菌中挑選出黑曲霉菌株作為生產(chǎn)菌株放在斜面上， 然后將挑選的菌株接入三角培養(yǎng)瓶中在28°C的溫度條件下培養(yǎng)1天，放入裝有0. 8m3培養(yǎng) 液的lm3種子罐中培養(yǎng)3天；全部接入已消毒的13. 2噸固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，該培養(yǎng)基的構(gòu) 成為先用麥稈粉50%，麩皮40%，硫酸銨5%，酵母粉5%進(jìn)行混合，混勻后加水調(diào)整至消 毒后含水量為重量百分比70%。再自然補(bǔ)給無菌空氣，保持環(huán)境溫度26 30°C，環(huán)境濕度 約65 70%的條件下發(fā)酵4天即可。培養(yǎng)成熟的固體料利用真空干燥器在室溫下進(jìn)行干 燥，直至含水量達(dá)到4 5%，再利用粉碎機(jī)低溫粉碎至40 50目即可。
權(quán)利要求
一種飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)方法，其特征在于，它包括以下步驟(1)菌種選取在產(chǎn)木聚糖酶和纖維素酶的產(chǎn)生菌中挑選出黑曲霉作為生產(chǎn)菌株，在察氏斜面上于28～35℃下培養(yǎng)4～6天成熟后保存?zhèn)溆茫?2)菌種培養(yǎng)將挑選的黑曲霉察氏斜面菌株放入培養(yǎng)瓶中在28～35℃的溫度條件下培養(yǎng)1～2天，然后放入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)2～3天；(3)發(fā)酵處理按重量百分比取5～10％的培養(yǎng)菌種、接入已消毒的固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，該培養(yǎng)基的構(gòu)成為秸稈粉40～50％，麩皮40～50％，硫酸銨4～6％，酵母粉3～5％，混勻后加水調(diào)整至消毒后含水量為重量百分比65～70％；在自然補(bǔ)給無菌空氣，保持環(huán)境溫度為26～30℃，環(huán)境濕度為65～70％的條件下發(fā)酵3～4天；發(fā)酵成熟的固體料利用真空干燥器在室溫下進(jìn)行干燥，直至含水量達(dá)到4～5％，再利用粉碎機(jī)低溫粉碎至40～50目即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的秸稈為水 稻稈、玉米稈、麥稈或蒿桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飼用復(fù)合酶的生產(chǎn)方法。它包括以下步驟挑選出黑曲霉作為生產(chǎn)菌株，在察氏斜面上于28～35℃下培養(yǎng)4～6天成熟后將菌株放入培養(yǎng)瓶中在28～35℃的溫度條件下培養(yǎng)1～2天，然后放入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)2～3天；取5～10％的培養(yǎng)菌種、接入已消毒的固體發(fā)酵培養(yǎng)基中，混勻后加水調(diào)整至消毒后含水量為65～70％；在自然補(bǔ)給無菌空氣，保持環(huán)境溫度為26～30℃，環(huán)境濕度為65～70％的條件下發(fā)酵3～4天；發(fā)酵成熟的固體料利用真空干燥器在室溫下進(jìn)行干燥，直至含水量達(dá)到4～5％，粉碎即可。本發(fā)明能夠保證霉菌生長(zhǎng)繁殖快，活力比現(xiàn)有固體發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的飼用復(fù)合酶提高5倍以上，同時(shí)可以縮短培養(yǎng)、發(fā)酵周期，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C12N1/14GK101849618SQ201010145799
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者匡繼勇, 王德洪, 魯豐雨 申請(qǐng)人:浙江大學(xué);杭州貝奧生物技術(shù)工程有限公司