菊粉酶酶源诱变菌株产酶发酵条件的优化 .doc

菊粉酶酶源诱变菌株产酶发酵条件的优化 .doc 菊粉酶酶源诱变菌株产酶发酵条件的优化 摘要为提高黑曲霉(Aspergillusniger)A24诱变菌株产菊粉酶的活力，采用单因子试验方法对该菌株的最佳产酶条件进行了优化。结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明:该菌株在以3%菊芋汁为碳源、2%牛肉膏和0.5%(NH4)2HPO4为复合氮源的培养基中，初始pH值6.0，30?培养72h的条件下，所得的发酵液中酶活力最高，达到35.21U/mL，比优化前提高了18%，表明该菌株有一定的应用潜力。 关键词黑曲霉;菊粉酶;酶活力;发酵条件;优化 传统果糖的生产一般是由淀粉通过葡萄糖的异构化取得，该法工艺复杂、成本较高、果糖含量低。因此，人们一直在寻求一种廉价的新糖源和生产果糖的方法。其中菊粉酶(Inulinase或Inulase)主要催化水解菊粉中的β-2，1呋喃果糖苷键，由于能在温和条件下水解菊粉产生果糖(70%以上)和少量葡萄糖，只需一步酶解过程，工艺简单，生产成本低，可直接制备超高果葡糖浆，已成为果糖工业化生产的主要酶制剂，为低聚果糖的生产提供了一个很好的解决办法。但来源于植物的菊粉酶底物专一性较强，仅作用于菊粉;由微生物产生的菊粉酶大都能水解含有β-2，1呋喃果糖苷键的多种糖类，如菊糖、蔗糖和棉子糖等[1]。其中霉菌具有所产菊粉酶的最适温度较高、热稳定性好、适宜偏酸性的环境等特点而倍受关注。由潍坊学院生命科学学院实验室所保存的黑曲霉(Aspergillusniger)A24诱变菌株是从菊芋根际周围土壤中筛选出的一株产菊粉酶、又经过多轮紫外线诱变获得的菊粉酶产量较高的菌株。该试验在此基础上，对其发酵条件进一步优化，以期获得更高的产菊粉酶活力，为进一步研究菊粉酶的生产以及生产应用提供理论基础。 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 1.1供试材料 黑曲霉(Aspergillusniger)A24诱变菌株，由潍坊学院生命科学学院实验室保存。菊芋(HelianthustuberosusL.)采自潍坊市郊区。菊芋汁参照前人研究方法进行制备[2]。 1.2发酵培养条件及发酵液的制备 取0.1mL黑曲霉孢子悬液，接入50mL的YJ(初始培养条件:菊粉2%，酵母膏0.3%，(NH4)2HPO41%，初始pH值6.0)发酵培养液中(250mL三角瓶)，在不同条件下进行发酵培养。 1.2.1不同碳源对产菊粉酶的影响。选择碳源分别为2%的菊芋汁、菊粉、葡萄糖、果糖、庶糖和乳糖，将黑曲霉A24诱变菌种接入到不同碳源的培养基中，调节各培养基初始pH值为6.0，在30?、120r/min的条件下培养72h，将各处理的发酵液经8000r/min离心10min后，收集上清液，分别测定酶活力。并选择出最优碳源，以1%、2%、3%、4%的添加量研究不同浓度的该最优碳源对产菊粉酶的活力影响。 1.2.2不同氮源对产菊粉酶的影响。用3%的菊芋汁作碳源，以不同种类的复合氮源(有机和无机)制备的培 养基发酵培养3d后，测定其发酵液中菊粉酶活力，确定最佳有机氮源;在确定最佳有机氮源为牛肉膏、无机氮源为(NH4)2HPO4的基础上，进行有机氮源和无机氮源最佳配比试验。以牛肉膏和(NH4)2HPO4做复合氮源发酵试验，取质量浓度分别为1%、2%、3%的牛肉膏和质量浓度分别为0.3%、0.5%、0.8%的(NH4)2HPO4进行复合。调培养基初始pH值为6.0，于30?，发酵培养3d，将各处理的发酵液经8000r/min离心10min后，收集上清液，分别测定酶活力。 1.2.3培养基初始pH值对产菊粉酶的影响。设培养基初始pH值分别为3、4、5、6、7，以3%菊芋汁作碳源，以牛肉膏、(H4)2HPO4为复合氮源，于30?条件进行发酵培养3d。将各处理的发酵液经8000r/min离心10min后，收集上清液，分别测定酶活力。 1.2.4发酵温度对产菊粉酶的影响。以3%菊芋汁为碳源、2%牛肉膏和0.5%(NH4)2HPO4为复合氮源、初始pH值6.0的发酵培养基，对黑曲霉A24诱变菌株分别在24、26、28、30、32?下进行发酵培养72h，将各处理的发酵液经8000r/min离心10min后，收集上清液，分别测定酶活力。 1.2.5发酵时间对产菊粉酶的影响。以3%菊芋汁为碳源、2%牛肉膏和0.5%(NH4)2HPO4为复合氮源，培养基初始pH值为6.0，30?下分别发酵24、48、72、96、120h，每隔24h取样。将各处理的发酵液经8000r/min离心10min后，收集上清液，测定酶活力。 1.3发酵液中还原糖含量及菊粉酶的活力测定 采用3，5-二硝基水杨酸法[3]测定发酵液中还原糖的含量，在540nm波长处测定吸光度值，根据葡萄糖的标准曲线，求得还原糖的含量;酶活力定义为在 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 反应条件下每分钟转化底物生成1μmol还原糖所需的酶量为一个酶活单位(U/mL)，按照Pessoni等人报道的研究方法测定菊粉酶活力[4]。 2结果与 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 2.1不同碳源对产菊粉酶的影响 试验结果表明，以2%菊芋汁为碳源时酶活力最高，为12.33U/mL;菊粉次之，为10.18U/mL;葡萄糖、果糖为碳源时酶活力较低，均在2.5U/mL以下。进一步分析不同浓度菊芋汁为碳源对产菊粉酶的影响，发现菊芋汁浓度为3%时，菊粉酶活力最高，为11.18U/mL。 2.2不同氮源对产菊粉酶的影响 研究结果表明，复杂有机氮源比简单无机氮源有利于菊粉酶的产生，且最适有机氮源为牛肉膏，无机氮源为(NH4)2HPO4，2种氮源所得到的菊粉酶活力分别为14.14、8.64U/mL。由表1可以看出，复合氮源比单纯有机或无机氮源更有利于菊粉酶的产生，且当牛肉膏和(NH4)2HPO4的质量浓度分别为2%和0.5%时，菊粉酶活力最高，为19.98U/mL。2.3培养基初始pH值对产菊粉酶的影响 检测不同初始pH值对黑曲霉A24诱变菌株产菊粉酶的影响，结果如图1所示。可以看出，在初 始pH值为3~6的范围内，随着pH值升高，菊粉酶酶活增强，pH值为6.0时产菊粉酶酶活最高，达到28.83U/mL。此后随着pH值升高，菊粉酶酶活明显下降。 2.4发酵温度对产菊粉酶的影响 试验结果表明，在24~30?范围内，随着培养温度升高菊粉酶酶活增强，30?时产菊粉酶酶活最高，为32.51U/mL。此后，随着温度升高，菊粉酶酶活明显下降，说明菊粉酶对温度比较敏感。因此，30?是黑曲霉A24诱变菌株产菊粉酶的最适温度(图2)。 2.5发酵时间对产菊粉酶的影响 由图3可以看出，随发酵时间的增加，黑曲霉A24诱变菌株产菊粉酶活力增强，在培养72h后产菊粉酶酶活最高，为35.21U/mL。此后，随着发酵时间延长，菊粉酶酶活有下降趋势。 3结论与讨论 近年来，利用微生物产菊粉酶已有不少报道，包括真菌中的黑曲霉(Aspergillusniger)、青霉(Penicilliumsp.)、马克斯克鲁维酵母 (Kluyveromycesmarxianus)以及细菌中的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和假单孢菌(Pseudononassp.)等[5]，其中黑曲霉由于特性稳定、易于培养而受到格外关注，并被普遍用来发酵生产菊粉酶。王静等[6]对一株黑曲霉JNSP5-06产菊粉酶的发酵条件进行了优化，得到最佳优化条件:2%菊粉，2%酵母膏和0.5%NH2PO4，初始pH值6.5，30?培养96h，优化后的最佳产菊粉酶活力达到29.73U/mL;唐艳斌等[7]曾报道黑曲霉菌株SYS-1在菊粉2%、(NH4)2HPO42%、初始pH值6.0、30?培养96h的发酵条件下产菊粉酶酶活最高，达到59.25U/mL。而该试验确定的黑曲霉A24菌株产菊粉酶的最适发酵条件为:菊芋汁3%、牛肉膏2%、(NH4)2HPO40.5%、初始pH值6.0，30?培养72h。在此条件下，黑曲霉A24诱变菌株发酵液中菊粉酶活力最高，为35.21U/mL。试验所确定的最适氮源与王静等[6]的结果不一致，培养时间比上述报道缩短了24h，可能是因为不同菌株间存在一定差异所致，但该试验结果明显能减少成本，在生产中的应用潜力更大。 4