宇佐美曲霉液體發(fā)酵生產(chǎn)木聚糖酶的研究.pdf

1、木聚糖酶能夠降解木聚糖生成木糖和功能性低聚木糖。近年來，在國際上掀起了木聚糖酶生產(chǎn)、應(yīng)用及其功效研究的熱潮。利用微生物液體發(fā)酵生產(chǎn)木聚糖酶具有酶系單一，易于純化等優(yōu)點(diǎn)，引起了人們廣泛重視，而篩選適合的液體發(fā)酵生產(chǎn)木聚糖酶的菌株和液體發(fā)酵工藝的研究，成為木聚糖酶研究的熱點(diǎn)。
　　 本課題從以木聚糖酶產(chǎn)生菌Aspergillus usamii C33為出發(fā)菌株，通過誘變育種、發(fā)酵條件和培養(yǎng)基優(yōu)化，使菌株產(chǎn)酶力進(jìn)一步提高，并對(duì)所產(chǎn)粗酶

2、的部分酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。其主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)對(duì)出發(fā)菌株A．usamii C33進(jìn)行了60Co—γ射線輻射誘變，采用平板透明圈法和搖瓶發(fā)酵相結(jié)合的方法篩選，得到了產(chǎn)酶性能穩(wěn)定的正突變菌株，該菌株產(chǎn)酶能力從321.39U/mL提高到539.04U/mL，提高幅度為67.7％，穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該菌株產(chǎn)酶性能穩(wěn)定。將該菌株編號(hào)為CE—17。
　　 (2)通過單因素實(shí)驗(yàn)、Plackett—Burman多因子實(shí)驗(yàn)

3、和Box—Bohnken中心組成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及響應(yīng)面分析，對(duì)發(fā)酵條件和培養(yǎng)基組成進(jìn)行了優(yōu)化，確定A．usamiiCE—17產(chǎn)木聚糖酶的最佳培養(yǎng)基組成為：麩皮2.96％、尿素0.69％、K2HPO40.57g/L、MnSO40.10 g/L和Tween800.1％；確定了A．usamii CE—17生產(chǎn)木聚糖酶的最佳發(fā)酵條件為：液體發(fā)酵培養(yǎng)基初始pH為6.0，28℃培養(yǎng)72小時(shí)，在250mL三角瓶中裝液50mL，搖瓶轉(zhuǎn)速為150r/min，

4、接種量為3％(V/V)(濃度大約為1×107CFU/mL)的孢子懸浮液。在以上優(yōu)化的培養(yǎng)條件下，A．usamii CE—17生產(chǎn)木聚糖酶的能力達(dá)到657U/mL，比優(yōu)化前提高了21.9％。
　　 (3)對(duì)菌株A．usamii CE—17所產(chǎn)木聚糖酶的部分酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示：該酶的最適作用溫度為50℃，在60℃下保溫半小時(shí)后仍保持近60％的酶活力，但保存一小時(shí)后酶活僅存23.2％，熱穩(wěn)定性較差；該酶的適宜作用pH范圍廣，

5、最適作用溫度下在pH3.0～10.0范圍內(nèi)均能保持90％以上的活性，且在pH4.0～9.0的環(huán)境下保存24h后都能保持80％左右的酶活力。因此該酶對(duì)環(huán)境酸堿變化不敏感，可適用于環(huán)境pH值在3.0～10.0范圍內(nèi)各種應(yīng)用行業(yè)。
　　 綜上所述，本研究通過誘變獲得了高產(chǎn)菌株A．usamii CE—17，其所產(chǎn)生的木聚糖酶在實(shí)驗(yàn)條件下不僅具有極強(qiáng)的pH穩(wěn)定性，產(chǎn)酶能力達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平，并且能充分利用廉價(jià)的農(nóng)業(yè)廢棄物—麩皮，因此具有較