黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存

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1、黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存学校代码：10255学号：2160642东华大学硕士学位论文AThesisSubmittedtoDonghuaUniversityfortheMaster’sDegree黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存OPTIMIZATIONOFMEDIUMFORALPHAGLUCOSIDASEPRODUCINGBYASPERGILLUSNIGERANDPRESERVATIONOFENZYME专业：生物工程作者：刘林校内导师：杨雪霞校外导师：解秀娟答辩日期：2018年5月25日黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存

2、东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人

3、授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存摘要α-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.20)又称α-D-葡萄糖苷水解酶、D-葡萄糖基转移酶，是工业上生产低聚异麦芽糖的关键酶，有很大的市场需求。因酶活低，生产成本高，目前我国还没有实现该酶的工业化生产。本文对黑曲霉Aspergillusnig

4、er171007-Ⅱ-1产α-葡萄糖苷酶的培养基进行优化以提高酶活，同时探索了粗酶的制备和保存。首先采用单因素实验和正交实验优化了Aspergillusniger171007-Ⅱ-1产α-葡萄糖苷酶培养基。单因素实验结果表明，30g/L酵母粉为氮源、50g/L麦芽糖为碳源、添加0.5g/LMgSO4和0.1%Span80可促进产酶。正交实验优化了酵母粉、麦芽糖和Span80的浓度，确定黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基的最佳组合为：30g/L酵母粉、50g/L麦芽糖、0.5%Span80、0.5g/LMgSO4。培养基优化后酶活为0.25U/mL，比优化前（0

5、.21U/mL）提高了19%。其次采用超滤、酒精沉淀和离子交换层析对发酵液中的酶进行分离。超滤浓缩4倍时，酶的收率为58.9%，纯化倍数为2.67；酶液与酒精体积比为1:1.5时，酶的收率最高，为56.6%，纯化倍数为6.67倍；离子交换层析后酶的收率为24.6%，纯化倍数为40.3。I黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存最后考察了超滤后液体酶的保存条件。从防腐效果和酶活损失看，0.9%山梨酸钾优于苯甲酸钠；液体酶储存温度高于50℃失活显著，而25℃和4℃存放6天时酶活仍保留86.7%和89.8%；pH为3.0~4.0时适合酶的保存，20天后仍有6

6、7~72%的酶活；添加20～25%的山梨醇有利于酶的保存，25℃保存2周仍有87%的酶活。液体酶冷冻干燥时添加3%聚乙二醇对酶的保护效果较好，冻干酶25℃保存7天仍有82.3%的酶活。关键词：α-葡萄糖苷酶；黑曲霉；培养基；液体酶；保存II黑曲霉产α-葡萄糖苷酶培养基优化及酶的保存OPTIMIZATIONOFMEDIUMFORALPHAGLUCOSIDASEPRODUCINGBYASPERGILLUSNIGERANDPRESERVATIONOFENZYMEABSTRACTAlpha-glucosidase(EC3.2.1.20),alsoknownasα

7、-D-glucosidehydrolaseandD-glucosinyltransferase,wasthekeyenzymeinindustrialproductionofisomaltooligosaccharide(IMO)andhadlargemarket.Industrialtechnologyforproducingtheα-glucosidaseinChinawasnotachievedduetolowactivityandhighproductioncost.Inthispaper,toimprovetheenzymeactivity,t

8、heculturemediumofAspergillusNiger171007-