黑曲霉酸性β甘露聚糖酶高产菌株的诱变育种及固态发酵

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1、江南大学硕士学位论文黑曲霉酸性β-甘露聚糖酶高产菌株的诱变育种及固态发酵姓名：张树飞申请学位级别：硕士专业：发酵工程指导教师：邬敏辰;李剑芳20080301摘要摘要本研究论文以一株实验室保藏的酸性p．甘露聚糖酶产生菌黑曲霉(Aspergillusniger)LW-1作为原始出发菌株，首先经自然分离筛选出一株产酶较稳定的N．9作为诱变出发菌株，再经真空微波和甲基磺酸乙酯(EthylMethane．sulfonate，EMS)逐级诱变处理，采用基础发酵培养基固态发酵筛选以及斜面传代培养，获得了一株高产、稳产13．甘露聚糖酶的E．30菌株。其产p．甘露聚糖酶活性达36675

2、U／g干曲，是原始出发菌株(17048U／g干曲)的2．15倍。E．30菌株三角瓶麸曲种子保藏两个月，产酶活性稳定。对AspergillusnigerE．30所产p．甘露聚糖酶进行最适反应pH和pH稳定性实验，结果与AspergillusnigerLW-1一致，判定为酸性酶。以诱变育种筛选出的AspergillusnigerE．30作为种源，对其三角瓶固态发酵工艺条件进行优化。经单因素试验和正交实验设计，从有机碳源混合比例、有机氮源与有机碳源比、魔芋粉添加量、玉米浆添加量、料水比、无机氮源的种类和添加量、KH2P04加量、表面活性剂等方面，考察其对突变株E．30三角瓶

3、发酵产酶的影响。获得黑曲霉E．30最优化发酵培养基及培养条件为：250mL三角瓶装基料(豆饼粉：玉米粉：麸皮=1．0：0．9：8．1)10．0g，魔芋粉0．7g，NH4N030．185g，CaCIzO．0125g，MgS04O．0125g，KH2P040．036g，料水比为1：1．7，自然pH；最佳培养条件为：33。C静置培养96h，期间在24h翻曲1次。最高产酸性p．甘露聚糖酶酶活性为：55876U／g干曲。为优化前的1．52倍。以三角瓶优化发酵培养基及发酵条件为基础，对AspergillusnigerE．30曲盘发酵工艺条件进行了较全面、系统的研究。制定了曲盘发酵

4、进程曲线(包括：曲盘发酵过程中B．甘露聚糖酶活性、曲料水分、还原糖含量、曲料pH、曲料中心温度的变化)。根据进程曲线，试验了曲料初始pH、发酵过程中加水量、通气状况改变和变温操作对曲盘发酵产酶的影响。获得了较为适合的曲盘发酵条件：即发酵24h后加相当于基料20％的水；发酵前期(72h之前)，每隔一定时间将曲盘取出培养箱放置20分钟；实行变温操作(33℃发酵48h，后将温度降低到30℃)；自然pH。最高曲盘发酵产酸性p．甘露聚糖酶酶活性为48923U／g干曲。关键词：黑曲霉酸性D．甘露聚糖酶诱变育种固态发酵AbstractTheresearchstartedfromna

5、turallyisolatingaparentstrainAspergillusnigerLW-1whichcouldproduceacidicIB-mannanase．ThenputitthroughvacuummicrowaveirradiationandEthylMethane—sulfonateforprocessing．Bybasicmadiumsolid．statefermentationandmulti—gemerationcultivateandscreeningobtainahigh．yieldandstable13-mannanaseonprodu

6、cingstrainAspergillusnigerE一30Theenzymeactivityofthisstrainreached36675U／gwhichwas2．15timetheoriginalstrainyield(17048U／g)．TheenzymeactivityofE一30remainedstableaftertwo—monthstorage．Andthe13-mannanaseproducedbyAspergillusnigerE-30isacidenzyme，whichhasbeenprovedbytheoptimumandstablepHexp

7、eriment．UsingAspergillusnigerE-30asaparentstraintoimprovetheconditioninsolid．statefermentation．Inordertotesttheimpactofdifferentorganiccarbonresourcemixingratio，differentkonjakpowderandcornste印quantity,differentinorganicnitrogenresourceandit’Squantity,KH2P04quantityanddifferent