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1、第33卷第8期西北农林科技大学学报(自然科学版)Vol.33No.82005年8月Jour.ofNorthwestSci-TechUniv.ofAgri.andFor.(Nat.Sci.Ed.)Aug.2005酸性β-甘露聚糖酶的固态发酵工艺研究*朱吉力1,李剑芳2,邬敏辰1(1江南大学医学系,江苏无锡214064;2江南大学食品学院,江苏无锡214036)[摘要]在对黑曲霉WM20-11产酸性β-甘露聚糖酶的培养基组分和培养条件单因素研究的基础上,设计了Plackett-Burman试验选取主要影响因素,并进行响应面分析。结果表明
2、,黑曲霉WM20-11产酸性β-甘露聚糖酶的最适培养基和发酵条件为:水11.7mL,麸皮9.0g,豆饼粉1.0g,魔芋粉0.98g,玉米浆0.375mL,(NH4)2SO412.5g/kg,CaCl21.0g/kg,MgSO41.0g/kg,KH2PO42.5g/kg(相对于固体料),自然pH;28℃固体静置培养96h,期间翻曲2～3次。在此条件下,菌株产酶活性可达1337IU/g干曲。[关键词]β-甘露聚糖酶;黑曲霉;固态发酵;响应面分析+[中图分类号]TQ925.9[文献标识码]A[文章编号]1671-9387(2005)08-
3、0139-05β-甘露聚糖酶(β-1,4-D-mannang/L,琼脂20g/L,自然pH,用于菌种保存、斜面种mannohydrolase;EC3.2.1.78)是一种能降解甘露子和平板分离等。聚糖、葡萄甘露聚糖和半乳甘露聚糖的主链β-1,4-1.2.2麸曲种子培养基250mL三角瓶装麸皮D-甘露糖苷键的酶。它能够水解可食性植物胶(如10g,水12mL,121℃灭菌30min;接种一菌耳斜魔芋粉、角豆胶、瓜儿豆胶等)产生促进双歧杆菌生面种子,(30±1)℃静置培养96h,期间翻曲2～3长的寡聚糖[1]次。。因此,人们对高活力产β-
4、甘露聚糖酶菌株的选育和发酵工艺的研究产生了兴趣[2]。国内1.2.3固态发酵培养基250mL三角瓶,装料量已有马延和等[3][4][2]报道了嗜分别为水12mL,麸皮8g,豆饼粉2g,魔芋粉0.4、田新玉等、杨文博等碱芽孢杆菌(Alkaliphilicbacillussp.)和地衣芽孢g,玉米浆0.5mL,(NH4)2SO40.1g,KH2PO40.02杆菌(Bacilluslicheniformis)所产碱性β-甘露聚糖g,CaCl20.01g,MgSO40.01g,自然pH。121℃灭酶的研究;崔福绵等[5]报道了枯草芽孢杆菌菌
5、30min;按3.0g/kg接入麸曲种子,(30±1)℃(Bacillussubtilis)所产中性β-甘露聚糖酶的研究。静置培养84h,期间翻曲2～3次。国外Civas等[6][7][8]报道了β-、Tamaru等、Akino等1.3Plackett-Burman试验及响应面分析方法甘露聚糖酶生产和纯化的研究,但也主要集中在中首先选用N=12的Plackett-Burman试验设性、碱性β-甘露聚糖酶。为此,本文研究了黑曲霉计,对影响黑曲霉WM20-11菌株产酸性β-甘露聚(Aspergillusniger)WM20-11菌株合成
6、酸性β-甘露糖酶的8个因素(包括培养基组成和培养条件)进行聚糖酶的工艺条件。研究,从而快速、有效地筛选出最为重要的3个因素;然后用响应面分析(ResponseSurfaceAnalysis,1材料和方法RSA)法对筛选出的产酶重要影响因素进一步优1.1菌种化。黑曲霉(Aspergillusniger)WM20-11酸性β-甘1.4酶活性测定露聚糖酶高产菌株,由江南大学医学系分子生物学1.4.1粗酶液制备向发酵好的新鲜麸曲中加入研究室保存。10倍体积的生理盐水,充分捣碎,于4℃浸提3h,1.2培养基和培养方法采用双层滤纸抽滤,滤液即为
7、粗酶液。1.2.1斜面培养基马铃薯200g/L,蔗糖201.4.2酶活性测定按文献[8]并略作修改:取*[收稿日期]2004-11-12[基金项目]江南大学校级科研项目(210000-52212052)[作者简介]朱吉力(1969-),女,江苏无锡人,讲师,在读硕士,主要从事生物化学与分子生物学研究。E-mail:zhj-sytu@hotmail.com[通讯作者]邬敏辰(1962-),男,江苏无锡人,副教授,博士,主要从事发酵工程与分子生物学研究。E-mail:bioch@163.com140西北农林科技大学学报(自然科学版)第3
8、3卷0.5mL适当稀释的粗酶液,加到2.0mL用表明,适量的玉米浆对WM20-11菌株合成β-甘露0.1mol/L和pH4.8醋酸缓冲液配制的0.5%角豆聚糖酶具有显著影响。胶(Sigma)溶液中,60℃反应10min;3,5-二硝基
