普鲁兰酶产生菌的筛选及其酶学性质的研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文普鲁兰酶产生菌的筛选及其酶学性质的研究ScreeningofPullulanase-ProducingStrainandStudyontheEnzymaticCharacteristics学位申请人：王延凯指导教师：李市场副教授一级学科：生物学二级学科：微生物学学位类别：理学硕士2016年05月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

2、不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解河南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校拥有对所有学位论文的复制权、传播权、汇编权及其它使用权（特殊情况需要保密的论文应提前说明，但在解密后应遵守此规定）。需要保密的论文请填写：本学位论文在年月至年月期间需要保密，解密后适用本授权书。（需要保密的学位论文无须向图书馆提供论文的电子文档）研究生签名

3、：导师签名：日期：万方数据摘要摘要淀粉是由葡萄糖构成的高聚体，是植物体存储的营养成分，分为直链淀粉和支链淀粉。淀粉是食品加工及发酵行业中最为频繁使用的原材料，但是由于淀粉中含有大量的支链淀粉，这会影响到淀粉的使用效率。而普鲁兰酶是一种能够专一性断开支链淀粉分支点中α-l，6糖苷键的脱支酶，可以断裂下整个侧枝，生成直链淀粉，提高支链淀粉的利用效率。由于普鲁兰酶主要是国外进口，成本较高，为了降低成本，国内关于普鲁兰酶的研究逐渐成为了热点。本研究所用的菌株是从河南仰韶生化工程有限公司提供的发酵液中分离出一株普

4、鲁兰酶酶活较高的菌株（GX-6），经形态观察、生理生化鉴定初步鉴定为枯草芽孢杆菌。利用紫外线（15W，30cm）、硫酸二乙酯（DES）、微波诱变（800W,2800MHZ）三种诱变方法对菌种进行诱变选育。确定紫外诱变时间为60s，DES诱变时间为8min，微波诱变时间为10s。使用三种诱变方法进行复合诱变。反复诱变后，通过初筛和复筛筛选出一株产酶较高，遗传性能较好的菌株（GX-6-1）。该菌株酶活达到1.57U/mL，比初始菌株高23.57%。以该菌株（GX-6-1）为出发菌株，进行产普鲁兰酶培养基及培

5、养条件的优化。得到普鲁兰酶高产菌株后，对其产酶培养基及培养工艺进行研究。通过单因素实验来研究对影响普鲁兰酶产量的主要因素，结果表明，当玉米淀粉3.5%、葡萄糖0.4%、玉米浆2.5%、FeSO40.1%、接种量6%、培养温度37℃、初始pH6.5时，产酶量最高。利用Plackett-Burmen试验设计，以P<0.05为准，筛选出玉米淀粉，玉米浆，初始pH三个对普鲁兰酶产量有显著影响因素。利用响应面分析这三个因素交互作用对得到普鲁兰酶酶活的影响。最后得到优化后的发酵培养基是:玉米淀粉浓度3.49%，葡萄

6、糖0.4%，玉米浆浓度2.48%，K2HPO40.1%,MgSO4.7H2O0.05%，FeSO40.1%，初始pH值为6.7，培养温度37℃，初始接种量为6%，酶活达到11.66U/mL。此外，本文还研究10L发酵罐的工艺参数，确定DE值为10，通气量1:1.0，发酵22h，酶活达到19.3U/mL。最后对普鲁兰酶粗酶性质进行研究。发现普鲁兰酶的酶反应的最适温度为70℃，最适反应pH值为6.5；通过对酶稳定性的研究发现：在pH为5.5~6.5，2+2+温度为50℃以下都较稳定。金属离子中Fe，Mg对普

7、鲁兰酶活性有激活作用；2+2+2+Cu,Mn,Ba对普鲁兰酶有较强的抑制作用。关键词：普鲁兰酶；菌种筛选；诱变；发酵条件；酶学性质I万方数据摘要论文类型：应用基础研究选题来源：企业委托II万方数据ABSTRACTABSTRACTStarchisformedbyhighglucosepolymers,whichiscomposedofamyloseandamylopectin,anditisstoredinplantnutrients.Atthesametime,itisusedasrawmaterial

8、sinthefoodandfermentationindustry.However,Industrialstarchcontainsalargenumberofamylopectin.Buttheamylopectincannotbecompletelydecomposed,itaffectedtheutilizationefficiencyofstarch.Pullulanaseisadebranchingenzyme,anditcanh