棘孢青霉菌和腸膜狀明串珠菌混合發(fā)酵產右旋糖酐酶和右旋糖酐蔗糖酶的研究及其應用.pdf

1、本研究以右旋糖酐酶產生菌棘孢青霉菌F1001和右旋糖酐蔗糖酶產生菌腸膜狀明串珠菌-0326為基礎，依據腸膜狀明串珠菌發(fā)酵產物為棘孢青霉菌產酶誘導物的上下游關系，同時，棘孢青霉菌所產的右旋糖酐酶反饋促進腸膜狀明串珠菌產右旋糖酐蔗糖酶。按照不同的目的產物設計對應的混菌發(fā)酵條件，以獲取利用不同的目標酶。同時對發(fā)酵過程中的相關參數與發(fā)酵產品之間的關系進行摸索，揭示二者混菌發(fā)酵產酶規(guī)律。
　　首先從優(yōu)化棘孢青霉菌F1001單菌發(fā)酵產右旋糖酐

2、酶的條件出發(fā)。為優(yōu)化棘孢青霉菌F1001產右旋糖酐酶的發(fā)酵條件，以培養(yǎng)基裝載量、蛋白胨和右旋糖酐T70(Dex70)為主要影響因素，結合其他發(fā)酵條件，在單因素實驗的基礎上，運用Box-Behnken實驗設計原理，探討培養(yǎng)基裝載量、蛋白胨和右旋糖酐T70的最佳組合。結果表明，蛋白胨3 g/L、右旋糖酐T7014 g/L、培養(yǎng)基裝載量85 mL/250 mL，右旋糖酐酶活力最高可達到453 U/mL，比優(yōu)化前提高88％。通過測定發(fā)酵過程中酶

3、活力、pH、蛋白含量的變化，進一步驗證發(fā)酵84 h酶活力達到最大，此時蛋白含量達到最高，pH值3.9。
　　然后探究了腸膜狀明串珠菌和棘孢青霉聯(lián)合混菌發(fā)酵與順序混菌發(fā)酵產右旋糖酐酶的情況。主要對順序混菌發(fā)酵產右旋糖酐酶的條件進行優(yōu)化，用DesignExpert8.0.6軟件設計并對結果進行分析，確定順序混菌發(fā)酵產右旋糖酐酶最優(yōu)發(fā)酵條件:培養(yǎng)溫度28℃，發(fā)酵時間84h，棘孢青霉接種量3％，初始pH4.5，右旋糖酐酶最高可達468 U

4、/mL。然后對該條件下發(fā)酵，對過程中的參數如進行pH、還原糖以及蛋白含量和腸膜狀明串珠菌形態(tài)變化進行測定和觀察。當右旋糖酐酶酶活力最高時，pH值為5.2，還原糖含量較低，蛋白含量較高。
　　接著對二者混菌發(fā)酵產右旋糖酐蔗糖酶進行了探究。結果表明，蔗糖初始濃度為2％時，棘孢青霉菌在腸膜狀明串珠菌發(fā)酵24 h后接入，期間補加20％蔗5次，使終濃度為11％，在菌的生長階段和產酶階段調節(jié)pH分別為6.8～7.5和6.0～6.5對產右旋糖酐

5、蔗糖酶較為有利。
　　最后對混菌發(fā)酵過程中右旋糖酐分子量的變化進行了初步研究。聯(lián)合混菌發(fā)酵過程中，在發(fā)酵60 h時，發(fā)酵液中的右旋糖酐分子量達到最大，隨后分子量迅速降低至5036 Da。在順序發(fā)酵過程中接入棘孢青霉后，前4個h右旋糖酐分子量降低較為明顯，隨后分子量都在5000～10000 Da之間。氨基柱檢測混菌發(fā)酵液中的小糖，發(fā)酵液中含有果糖，葡萄糖，異麥芽糖。把烘干的右旋糖酐與標品右旋糖酐作紅外檢測對比，發(fā)現官能團吸收峰位置沒