黑曲霉利用五倍子固体发酵产单宁酶的条件研究

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1、黑曲霉B0201利用五倍子固体发酵产单宁酶的条件研究摘要:通过比较常规灭菌发酵和生料发酵,研究黑曲霉B0201利用五倍子固体发酵产单宁酶的条件。结果表明,在生料发酵过程中,采用20%五倍子并且以(NH4)2SO4为氮源制备单宁酶的最佳条件为:液固比=1.6:1、温度30°C、初始pH6.0。在该条件下通过96h的培养,单宁酶的活力可达51.2U/gds,是常规灭菌发酵的3.6倍。以上结果显示,生料发酵生产单宁酶是一种高效可行的方法。关键词:黑曲霉,单宁酶,生料发酵,五倍子,固体发酵ResearchonConditionsofTannaseProductionfro

2、mAspergillusNigerB0201UnderSolid-stateFermentationUsingGallnutLIYang-Zhen1,2QIUShu-Yi1,2*BAOYu-Xin1,3WuXin-Ying1,2(1.GuizhouProvinceKeyLaboratoryofFermentationEngineeringandBiopharmacy,Guiyang,Guizhou550003,China)(2.ChemicalEngineeringCollegeofGuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550003,C

3、hina)(3.LifeScienceCollegeofGuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550000,China)Abstract:Accordingtothecomparativeresearchofconventionalsterilefermentationanduncookedmaterialfermentation,theconditionsoftannaseproductionfromAspergillusNigerB0201undersolid-statefermenta-tionusinggallnutwasstu

4、died.Theresultsshowedthattheliquid−solidratioof1.6:1,temperatureof30°C,initialpHof6.0weretheoptimalconditionsfortannaseproductionunderuncookedmaterialfermentationwithgallnutcontentof20%and(NH4)2SO4fornitrogensources.Underthiscondition,tannaseactivityreachedto51.2U/gdsafter96hofcultiva

5、tion,whichwas3.6timesastheconventionalsterilefermentation.Theresultsaboverevealedthatunderuncookedmaterialfermentationfortannaseproductionwasafeasiblemethodwithhighefficiency.Keywords:Aspergillusniger,Tannase,Uncookedmaterialfermentation,Gallnut,Solid-statefermentation1124微生物学通报2009,V

6、ol.36,No.8http://journals.im.ac.cn/wswxtbcn单宁酶,可水解没食子单宁中的酯键和缩酚羧键,生成没食子酸和葡萄糖[1]。单宁酶可应用于制革、酿酒、医药、饮料等领域,具有广阔的应用前景。但是目前生产单宁酶的效率不高,市场价格昂贵,阻碍了单宁酶的应用。单宁酶是一种诱导酶,主要利用微生物发酵生产。目前国内主要采用液体发酵法生产单宁酶[2,3],而国外近期的研究主要集中在固体发酵法[4−6]。很多资料[7−9]显示固体发酵主要产胞外单宁酶,容易提取,稳定性好,杂酶少,且设备比较简单,同时固体发酵有利于提高产酶活力。本实验室筛选出的黑曲

7、霉B0201菌株能利用中国特产五倍子作为诱导物固体发酵产单宁酶。但是在试验过程中发现原料五倍子在高压蒸汽灭菌时很容易焦化,变成褐色,粘稠。高温破坏了五倍子的结构,对黑曲霉菌株生长产生危害,严重影响单宁酶的产量。尤其当培养基中五倍中含量较大时,高温对培养基的破坏更明显,黑曲霉菌株完全不能生长。为解决这个问题,本文采用生料固体发酵的方法生产单宁酶。有资料[10]显示五倍子具有抗菌消炎作用,五倍子粉、五倍子浸液等体外实验时对金黄色葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌以及伤寒、副伤寒、痢疾、炭疽、白喉、绿脓杆菌等均有明显的抑菌或杀菌作用,而且固体发酵过程中固态培养基水活度低,能降低

8、染菌概率[