| 【正题名】:黑曲霉SL-05固态发酵苹果渣产木聚糖酶、纤维素酶、甘露聚糖酶的研究 【作者】:刘成 【出版年】:2008 【页码】:p.1-69 【总页数】:69p 【授予学位】:硕士 【授予学位单位】:山东农业大学 【导师姓名】:杜金华;孙中涛 【研究专业】:微生物 【馆藏号】:Y1374438 【分类号】:TQ925.3 【关键词】:苹果渣; 木聚糖酶; 纤维素酶; 甘露聚糖酶; 水解作用; 发酵工艺 【正文语种】:CHI 【文摘】:木聚糖、β-甘露聚糖和纤维素是植物细胞壁的主要成分，广泛而大量地存在于自然界中，是地球上最为丰富的可再生的生物聚合物。从高效和环保的角度出发，纤维素和半纤维素被彻底分解且无污染的一条有效的途径便是利用酶的水解作用。β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶在食品、医药、纺织、洗涤剂、造纸、饲料、石油开采等方面具有广泛的应用前景。近年来，β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶的研究与开发已引起了人们的高度关注。本文以工农业废料苹果渣为基料，对β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶固态发酵工艺条件以及部分酶学性质进行了系统的研究，为我国工业用酶的开发提供新的思路与途径。主要研究结果如下：1、以苹果渣为基础碳源，通过单因素试验和统计学试验设计，采用回归分析研究了黑曲霉SL-05固态发酵产β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶的工艺条件，确定了菌株SL-05发酵产酶的最佳培养基：甘露聚糖酶，棉粕和苹果渣比例1:1、尿素2％、葡萄糖2％、KH2PO40.12％、含水率60％；木聚糖酶，棉粕和苹果渣比例1:1、尿素2％、葡萄糖2％、KH2PO40.06％、含水率65％；纤维素酶，棉粕和苹果渣比例1:1、尿素2％、葡萄糖2％、KH2PO40.09％、含水率62％。在最佳条件下，获得了酶活分别为296、6347、66032U/g的甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶高酶活发酵干曲，比基础培养基分别提高了61％、49％、53％。2、研究了发酵过程中，甘露聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶的酶活、糖、总蛋白、精蛋白、pH、于重失重率、氨基酸含量随时间的变化规律。结果显示：最佳的培养时间为48h，此时未见孢子生成，酶活值已经达到了较高水平。发酵过程中，酶的分泌阶段24-48h是菌体旺盛生长阶段，此时还原糖、总糖随着酶的分泌而被消耗，精蛋白明显增长，培养基的pH降低，干重失重率成大幅度提高。此后，酶活上升趋势下降。发酵前后氨基酸含量比较可以得出，发酵后大部分氨基酸含量增加，特别是几种常见限制性氨基酸：赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸，64h时比灭菌前分别分别提高了38％、85％、69％。3、试验对黑曲霉木聚糖酶和纤维素酶的部分酶学性质做了研究，对β-甘露聚糖酶的酶学性质做了详细研究。结果表明β-甘露聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶均为酸性酶，最佳反应pH分别为，5.0、5.0、4.5，在pH3.5-6.0范围内处理6h和1h残余酶活均保持在85％以上；三个酶的最适反应温度分别是80℃、55℃、75℃，β-甘露聚糖酶和纤维素酶热稳定性较好，β-甘露聚糖酶50℃处理6h、纤维素酶60℃处理30min后剩余酶活都保持在80％以上，而木聚糖酶60℃处理30min后残余酶活只剩下17.35％。对甘露聚糖酶的动力学研究求得酶促反应的Km和Vmax分别是0.083μmol/mL、166.67μmol/min。试验还研究了金属离子对甘露聚糖酶的影响，结果表明，Fe2+、Fe3+、Mg2+对酶活有激活作用，Fe2+的激活作用最为显著，可达127％，Cu2+对甘露聚糖酶的酶活有明显的抑制作用(91％)，Ca2+在浓度为0.5mM时激活，在浓度为1.0mM时抑制。 |
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