白囊耙齿菌及其制剂和应用的制作方法

本发明涉及白囊耙齿菌及其制剂和应用。

背景技术：

1、传统山西老陈醋酒精发酵工艺以高粱为原料，大曲作为发酵剂。大曲以大麦、豌豆为原料，经过原料粉碎、加水搅拌，压醅成型，形似砖块，在自然通风条件下，环境微生物富集生长。大曲中的微生物种类极为丰富，微生物代谢产生的各种酶类形成了大曲的液化力、糖化力及酒精发酵力。山西老陈醋的酒精发酵阶段，大曲中的物系、菌系、酶系在发酵过程中形成多种代谢产物，构成酒醪的风味物质。从山西老陈醋大曲中分离出一株产黄青酶及扣囊复膜酵母，利用其高产糖化酶活力及纤维素酶活力，提高了原料利用率(张琪，2018)。大曲中含有丰富的芽孢杆菌，芽孢杆菌富有丰富的蛋白酶及淀粉酶，其发酵过程中的代谢产物形成了食醋中特有的挥发性香气成分，对于食醋风味的形成尤为重要，对食醋的山西老陈醋大曲中的芽孢杆菌进行分离鉴定，获得解淀粉芽孢杆菌(b.amyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(b.licheniformis)、枯草芽孢杆菌(b.subtilis)、短小芽孢杆菌(b.pumilus)、萎缩芽孢杆菌(b.atrophaeus)、巨大芽孢杆菌(b.megaterium)(王进龙，2017)。将米曲霉与乳酸菌进行混合制曲与米曲霉单独制曲相比较，混合曲的中性蛋白酶活和酸性蛋白酶活明显提高，发酵产物中全氮含量、氨基酸态氮含量、游离氨基酸含量在一定程度上均有所提高(崔春，2014)。运用响应面法优化曲霉型豆鼓的复合菌种制曲工艺来提高豆鼓成曲的蛋白酶活力(林晓华，2013)。

2、大曲中的微生物属于自然接种，容易受到环境因素、气候因素的影响，因此不同批次的大曲中的微生物种类、丰度都不同，这也是大曲质量不稳定的根本原因。从大曲中分离筛选出优势微生物，完成食醋酿造过程中的酒精发酵，做到微生物可控、可复制，生物安全稳定，更好地适应工业化生产需要、对整个食醋酿造行业的产品稳定性和食品安全起到至关重要的作用。

3、乳白耙齿菌(irpex lacteus)又名白囊耙齿菌，隶属于担子菌亚门(basidiomycets)、层菌纲(hymenomycetes)、非褶菌目(aphyllophorales)、多孔菌科(polyporaceae)、耙齿菌属(irpex)，它属于白腐菌的一种，一般生于阔叶树的枝条上(何平，2018)。木质纤维素是自然界中最丰富的可再生资源之一，储藏着大量的生物质能，但是在木质纤维素转化生成糖类化合物的过程中，木质素高分子结构屏障导致木质纤维素难于被纤维素酶降解，成为制约木质纤维素生物质高效利用的瓶颈问题，白囊耙齿菌作为最有效的木质素降解者，能利用木质素降解酶系统和自由基系统将木质素彻底矿化为二氧化碳和水(秦星，2019)。白腐菌降解木质素的发生或木质素降解酶合成是在次生代谢的基础之上进行的，即白腐菌在氮、碳、硫等营养物质限制条件下产生特殊的木质素降解酶系，有效降解生物质及异生物质。参与白腐菌降解木质素的酶系主要有以下三类：①.h2o2产生酶系，包括葡萄糖氧化酶、乙二醛氧化酶、藜醇氧化酶等，它们的作用是以小分子有机物为底物，将分子氧还原为h2o2，启动过氧化物酶反应过程。②.木质素氧化酶系，这一类氧化酶是白腐菌降解木质素的关键酶，包括漆酶(laccase，lac)、猛过氧化物酶(manganese peroxidase，mnp)和木质素过氧化物酶(lignin peroxidase，lip)。漆酶主要催化木质素碳碳键和碳氧键的断裂，催化木质素侧链脱甲基，参与木质素解聚和聚合反应。锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶需要h2o2触发其氧化，启动酶循环反应。③.其他降解酶类，包括还原酶、超氧化物歧化酶、纤维二糖脱氢酶、葡萄糖苷酶等。并不是所有的白腐菌都能产生以上酶系，不同白腐菌降解体系，酶作用方式、酶组合类型及降解特性不同。木质纤维素大分子是植物细胞壁主要成分，广泛存在于稻秆、木屑等生物质原料中，其中所富含的纤维素组分可为乙醇等生物质能源的生产提供大量可发酵底物，但实现这一过程的前提是原料高效酶解糖化。然而，在长期进化过程中，木质纤维素形成由木质素、纤维素和半纤维素等组分高度交联而成的复杂致密结构，半纤维素紧密包被在纤维素原纤丝表面形成微纤丝网络，而木质素与半纤维素外层共价连接而成的基质网络又直接或间接地将纤维素包裹其中。木质纤维素这种多组分、异质性的高分子聚合物结构形成对纤维素酶酶解过程的复杂抗性，因此，实现高效生物转化的关键在于破除木质纤维素结构屏障。利用预处理技术可有效降低原料抗性屏障，提高纤维素酶水解效率。白腐菌预处理技术具有环境友好、低能耗、反应温和等优势，在木质纤维素转化乙醇的过程中极具应用潜力(宋丽，2013)。

4、目前，还未有文献及专利报道从大曲中筛选分离到白囊耙齿菌，其在食醋酿造中酒精发酵阶段的应用也未见报道。

5、黄曲霉毒素(aflatoxin，aft)是真菌毒素最重要的类群之一，是一类由黄曲霉(aspergillus flavus)和寄生曲霉(a.parasiticus)等真菌产生的剧毒，致畸，致癌的次级代谢产物，黄曲霉毒素b1(aflatoxin b1，afb1)分布最广，是目前已知的致癌性和毒性最强的化学物质之一，被世界卫生组织划分ia级致癌物质以及生化武器。油脂含量越高的食物感染黄曲霉等霉菌的几率越大，所以目前afb1污染最严重的就是花生和坚果这类油脂含量高的作物。抽样调查的数据显示，花生原料中afb1的感染率高达24％，其中afb1含量超标的占14％，而在花生油、花生酱等以花生为原料制作的中，3～5％的样品也被检测出afb1含量超标(宋玉，2021)。近年来，利用真菌、细菌及其生长发育过程中产生的代谢酶来降解黄曲霉毒素的研究成为热点(常晓茜，2021)。有研究表明微嗜酸寡养单胞菌株中，漆酶基因在体外显示了黄曲霉毒素的降解活性(姜宏，2021)。还有学者发现了能同时降解两种毒素的微生物，从土壤及驴、鸡的食糜中筛选出9株可同时降解玉米黄曲霉毒素氏和赤霉烯酮的菌株，对黄曲霉毒素氐和赤霉烯酮的降解率最高可达58％和50％(唐彧，2019)。大曲采用生料加工工艺，并且大曲的制备及后期贮存过程处于开放的环境中，使得大曲的菌群结构极为复杂，制曲原料及加工制作过程中可能会存在产毒真菌或致病菌等杂菌的污染，大曲真菌多样性表明大曲中可能会存在黄曲霉(罗惠波，2012)。大曲的主要原料谷物在贮存过程中真菌及其毒素污染问题相对较为普遍，其中黄曲霉毒素b1毒性最大、致癌性最强。随着消费者整体认知能力的不断提升以及质量事故的频发，品质安全问题成为消费者、行业和企业日益关注的新问题。受到污染的大曲可能会影响发酵过程及食醋的风味，甚至引起成品的安全问题，但是目前尚无针对大曲的微生物学安全性的系统研究及解决办法(范文来，2015)。

6、目前，还未有文献及专利报道从大曲中筛选分离到白囊耙齿菌，并将其应用在污染花生粕黄曲霉毒素去除的研究。

技术实现思路

1、本发明提供保藏编号为cgmcc no.40379的白囊耙齿菌。

2、本发明还提供含有所述白囊耙齿菌的培养物。

3、在一个或多个实施方案中，所述培养物中还含有培养基；优选地，所述培养基选自pda培养基、察氏培养基和麦芽汁培养基。

4、本发明还提供一种酶制剂，其含有本文任一实施方案所述的培养物的上清液或该上清液的浓缩物。

5、本发明还提供一种酿醋大曲，其含有杂粮和本文任一实施方案所述的白囊耙齿菌，或含有本文任一实施方案所述的培养物；优选地，所述酿醋大曲是利用所述白囊耙齿菌在25～30℃发酵所述杂粮获得；优选地，所述杂粮选自大麦、豌豆和小麦，更优选为质量比为6～7:4～3的大麦和豌豆。

6、本发明还提供一种食醋酿造方法，其特征在于，在所述食醋酿造的酒精发酵阶段，在主粮中加入本文任一实施方案所述的大曲、酵母和淀粉酶进行发酵。

7、在一个或多个实施方案中，所述主粮选自：大米、糯米、高粱、绿豆、玉米、大麦、小麦和莜麦中的一种或多种的任意混合物，优选为高粱。

8、在一个或多个实施方案中，以重量计主粮、所述大曲、酵母和淀粉酶的用量比为1：0.3～0.6：0.001～0.01：0.0005～0.0015，优选1：0.3～0.5：0.001～0.008：0.0008～0.0013。

9、在一个或多个实施方案中，酒精发酵温度为25～30℃，如28～30℃，发酵时间为3～7天。

10、在一个或多个实施方案中，酒精发酵结束后，所述酿造方法还包括醋酸发酵的步骤。

11、在一个或多个实施方案中，所述酿造方法还包括将醋酸发酵所得产物制备成成品醋的步骤。在一个或多个实施方案中，所述将醋酸发酵所得产物制备成成品醋的步骤包括熏醅、淋醋、陈醋、过滤/压滤、灭菌和配制中的一个步骤或多个步骤。

12、在一个或多个实施方案中，所述酿造方法为固态法。

13、在一个或多个实施方案中，所述酿造方法为液态法。

14、本发明还提供一种加速酒精转化的方法，其特征在于，该方法包括在酒精发酵过程中加入本文所述的白囊耙齿菌、本文任一实施方案所述的培养物、酶制剂或大曲进行发酵的步骤。

15、本发明还提供一种乙醇制备方法，其特征在于，所述方法包括使用本文所述的白囊耙齿菌、本文任一实施方案所述的培养物、酶制剂或大曲处理含有木质素的生物质，对木质素进行降解的步骤，以及在所得体系中加入酵母进行乙醇发酵的步骤。

16、本发明还提供一种降解黄曲霉毒素的方法，该方法包括使用本文所述的白囊耙齿菌、本文任一实施方案所述的培养物、酶制剂或大曲被黄曲霉毒素污染的物质的步骤。

17、本发明还提供选自以下的应用：

18、(1)本文所述的白囊耙齿菌、本文任一实施方案所述的培养物、酶制剂或大曲在食醋制备中的应用；

19、(2)本文所述的白囊耙齿菌在制备用于食醋制备的大曲中的应用；

20、(3)本文所述的白囊耙齿菌、本文任一实施方案所述的培养物、酶制剂或大曲在乙醇制备中的应用；

21、(4)本文所述的白囊耙齿菌、本文任一实施方案所述的培养物、酶制剂或大曲在降解黄曲霉毒素中的应用；

22、(5)本文所述的白囊耙齿菌、本文任一实施方案所述的培养物、酶制剂或大曲制备用于乙醇制备或降解黄曲霉毒素的制剂中的应用。

技术特征：

1.保藏编号为cgmcc no.40379的白囊耙齿菌。

2.含有权利要求1所述的白囊耙齿菌的培养物。

3.如权利要求2所述的培养物，其特征在于，所述培养物中还含有培养基；优选地，所述培养基选自pda培养基、察氏培养基和麦芽汁培养基。

4.一种酶制剂，其含有权利要求2或3所述的培养物的上清液或该上清液的浓缩物。

5.一种酿醋大曲，其含有杂粮和权利要求1所述的白囊耙齿菌，或含有权利要求2或3所述的培养物；优选地，所述酿醋大曲是利用所述白囊耙齿菌在25～30℃发酵所述杂粮获得；优选地，所述杂粮选自大麦、豌豆和小麦，更优选为质量比为6～7:4～3的大麦和豌豆。

6.一种食醋酿造方法，其特征在于，在所述食醋酿造的酒精发酵阶段，在主粮中加入权利要求5所述的大曲、酵母和淀粉酶进行发酵；

7.一种加速酒精转化的方法，其特征在于，该方法包括在酒精发酵过程中加入权利要求1所述的白囊耙齿菌、权利要求2或3所述的培养物、权利要求4所述的酶制剂或权利要求5所述的大曲进行发酵的步骤。

8.一种乙醇制备方法，其特征在于，所述方法包括使用权利要求1所述的白囊耙齿菌、权利要求2或3所述的培养物、权利要求4所述的酶制剂或权利要求5所述的大曲处理含有木质素的生物质，对木质素进行降解的步骤，以及在所得体系中加入酵母进行乙醇发酵的步骤。

9.一种降解黄曲霉毒素的方法，该方法包括使用权利要求1所述的白囊耙齿菌、权利要求2或3所述的培养物、权利要求4所述的酶制剂或权利要求5所述的大曲被黄曲霉毒素污染的物质的步骤。

10.选自以下的应用：

技术总结
本发明提供白囊耙齿菌及其制剂和应用，本发明的白囊耙齿菌的保藏编号为CGMCC No.40379。本发明还提供含有所述白囊耙齿菌的培养物、酿醋大曲，利用该白囊耙齿菌进行食醋酿造和酒精制作的方法等。本发明的白囊耙齿菌可以提高乙醇转化率，可以缩短发酵周期，提高出酒率。此外，本发明的白囊耙齿菌与现有的白囊耙齿菌相比，具有较强的去除黄曲霉毒素的能力。

技术研发人员：陈旸,徐正军,宋春雪,贾丹凤
受保护的技术使用者：丰益（上海）生物技术研发中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23