黑曲霉酸性β甘露聚糖酶液体发酵的研究

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1、江南大学硕士学位论文黑曲霉酸性β-甘露聚糖酶液体发酵的研究姓名：盛金萍申请学位级别：硕士专业：发酵工程指导教师：邬敏辰;李剑芳20080301摘要摘要以实验室保藏的一株酸性p．甘露聚糖酶产生菌黑曲霉(AspelJ：gillusniger)LW-1为原始出发菌株，采用自然分离、微波与甲基磺酸乙酯(EthylMethaneSulphonate，EMS)双重诱变，经平皿透明圈粗筛、摇瓶初筛和复筛以及斜面传代稳定性试验，获得了一株高产、稳产p．甘露聚糖酶的突变株WS．2007。结果表明，该突变株摇瓶液体发酵产D．甘露聚糖酶活力高达3261U／mL，比原始出发菌株(1027u／

2、mL)提高了2．18倍。为探讨黑曲霉WS．2007液体发酵酸性p．甘露聚糖酶的产酶条件，在对其产酸性p．甘露聚糖酶的培养基组成和培养条件单因素研究的基础上，设计了Plackett．Burman实验，选出三个主要影响因素，进行响应面分析。结果表明，黑曲霉WS．2007产酸性13．甘露聚糖酶的最适培养基和发酵条件为：魔芋粉20．6∥L、麸皮20．6∥L、干酪素41．3∥L、玉米浆20mL／L、硫酸铵5．0g／L、磷酸二氢钾3．0∥L、氯化钙1．0∥L、硫酸镁1．0∥L；250mL三角瓶装液40mL，按10％(v～)接入液体种子，35．1℃、210r／min条件下培养113

3、h。在该条件下菌株产酶活力为5593U／mL，比优化前提高了72％。对黑曲霉WS．2007通过液体发酵所产酸性p．甘露聚糖酶的重要性质进行了研究。该酶作用的最适温度为80℃，最适pH为3．5，该酶在pH2．5～6．0，70℃以下稳定。当液态酶中有底物存在时，底物对酶有一定的保护作用。该酶在固体颗粒状态下，耐温性比液态时有很大提高，100℃保温15min，酶活力仍保持在90％以上。金属离子A13+、ca2+对酶活力有明显的激活作用，而A矿则具有很强的抑制作用。关键词：黑曲霉；3-甘露聚糖酶；诱变育种；液体发酵；酶学性质Abs仃actAbstractTheoriginal

4、strainAspeiJ29illusnigerLW-1producingJ3-mannanasewasisolatednaturallyandthentreatedwithmicrowaveirradiationandethylmethanesulphonate(EMS)．Ahigh-andstable—yield13-mannanaseproducingstrainAspergillusnigerWS一2007wasobtainedthroughscreenedbyclearingzones，shakingflaskfermentationandmanytimes

5、ofsubcultures．Itsenzymeactivitywasincreasedto3261U／mL，2．18timeshigherthanthatachievedbytheoriginalstrain(1027U／mL)．Toinvestigattheacid13-mannanaseproductionwithliquidfermentationbyAspergillusnigerWS一2007，thePlackett—Burmanexperimentwasdesignedtopointoutthreeprimaryimpactfactors，andrespo

6、nsesurfacemethodologydesignwasusedtodesignandevaluatetheexperiment，onthebasisofsinglefactorexperimentonmediumandcultureconditions．Theoptimalfermentationmediumcontained20．6g／Lofkonjacpowder，20．6g／Lofwheatbran，41．3∥Lofcasein，20mL／Lofsteepliquor,5．0g／Lof(NH4)2504，3．0g／LofKH2P04，1．0∥LofCaCl

7、2，1．0g／LofMgS04；TheoptimalfermentationconditionsincludednaturalpHastheinitialpH，40mLmediumin250mLflask，10％oftheinoculationvolume，210r／minofshakerrotatespeed，fermentationtemperature35．1℃，and13hofculturetime．Undertheoptimalconditions，theacid13-mannanaseactivitywasashighas5593U／mL