裂褶菌F17錳過氧化物酶固態(tài)發(fā)酵的條件優(yōu)化及其擴(kuò)大培養(yǎng).pdf

1、白腐真菌分泌的錳過氧化物酶(MnP)是木質(zhì)素降解酶系統(tǒng)的主要組分，對木質(zhì)素解聚，紙漿和染料的脫色均有重要作用。本實驗利用本實驗室自主分離保存的白腐菌裂褶菌F17(Schizophyllum sp.F17)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)MnP，研究了裂褶菌F17固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)MnP的培養(yǎng)條件，在此基礎(chǔ)上自行設(shè)計了一個通氣托盤式反應(yīng)器對MnP進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，并在自行設(shè)計的反應(yīng)器中進(jìn)行了初步的發(fā)酵動力學(xué)研究，實驗結(jié)果如下：
　　 1、用響應(yīng)面方法從稻殼、松

2、木屑、麥麩、稻草、麥稈5種含有木質(zhì)素的農(nóng)業(yè)廢棄物和黃豆粉中選擇出由松木屑、稻草、黃豆粉組成混合固態(tài)營養(yǎng)基質(zhì)，并得到三者最佳成分比例為：0.52:0.15:0.33，用優(yōu)化的混合營養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行裂褶菌F17固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)MnP，在發(fā)酵第6天時，最大酶活力為11.18U/g。
　　 2、用已得混合營養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行MnP合成固態(tài)發(fā)酵條件的優(yōu)化，單因子實驗表明，最佳MnP的合成條件是裝載量為15g，接種量為1mL/g，溫度為30℃，含水率為0.5m

3、L/g，而響應(yīng)面法得到的組合條件為裝載量為10g、接種量為0.5mL/g、溫度為25℃、含水率為1.0mL/g，實驗結(jié)果表明接種量、裝載量、溫度、含水率對裂褶菌F17MnP的產(chǎn)生有顯著影響，且接種量與含水率之間的相互作用最大，MnP酶活力由優(yōu)化前的11.18U/g提高到12.83U/g。
　　 3、添加誘導(dǎo)劑進(jìn)行裂褶菌F17產(chǎn)MnP固態(tài)發(fā)酵，結(jié)果表明，研究的芳香族化合物、表面活性劑、有機酸等都對MnP酶活力的提高有不同程度的效果

4、，其中以0.1g/L黎蘆醇、0.2g/L吐溫80、0.1g/Lβ-環(huán)糊精和0.5g/L淀粉的誘導(dǎo)效果最明顯，相對未添加誘導(dǎo)劑時的MnP分別提高了10.38％、10.23％、10.96％和10.18％。用響應(yīng)面法得到一種由吐溫80、黎蘆醇、淀粉和β-環(huán)糊精組成的混合誘導(dǎo)劑，四者的濃度分別為0.1g/L、0.0196g/L、1.0g/L和0.01g/L，添加混合誘導(dǎo)劑的酶活力為14.37U/g，比未添加誘導(dǎo)劑時酶活力提高了11.75％。

5、r>　　 4、根據(jù)裂褶菌F17固態(tài)發(fā)酵的特點，并結(jié)合填充床式反應(yīng)器和托盤式反應(yīng)器的優(yōu)點設(shè)計出通氣托盤式固態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)器，反應(yīng)器為5L玻璃制通氣反應(yīng)器，把500mL三角瓶的體積放大了10倍，反應(yīng)器具有通氣和散熱良好的優(yōu)點，能達(dá)到對MnP擴(kuò)大培養(yǎng)的目的。
　　 5、在自制通氣托盤式反應(yīng)器中，以松木屑、稻草及黃豆粉為混合營養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)錳過氧化物酶，裂褶菌F17能夠產(chǎn)生錳過氧化物酶，發(fā)酵96h時，最高酶活力達(dá)到13.51U