黑曲霉固体发酵产木聚糖酶的响应面优化设计及其酶学性质的研究

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1、万方数据农业生物技术学报，2010年，第18卷，第l期，第52—60页JournalofAgriculturalBioteclmology,2010，V01．18，No．1，52—60研究报告ALeRer黑曲霉固体发酵产木聚糖酶的响应面优化设计及其酶学性质的研究刘明启‘关荣发陈文伟中国计量学院生命科学学院食品系，杭州．310018’通讯作者。tony__ejlu@yahoo．com．cil摘要本研究采用响应面法的中心组合对影响黑曲霉(Aspergillus凡igerJLl5)匿]体发酵产木聚糖酶的条件进行了优化。以橘皮粉为基质，补充碳源、氮源，以及含水量和发酵时间对木聚糖酶产量具有显著影响(

2、P<0．05)。模拟二次多项式回归预测模型，并建立自变量与响应值的回归方程，获得各因素的最佳水平，即：甘油、硫酸铵的添加量分别为4．2％和3．1％，含水量为61％，发酵时间为73．4h，木聚糖酶活性最大预测值达922．9U／g干发酵产物，验证值为917．7U／g干发酵产物，高出基础培养基酶活3．2倍。酶学性质分析研究表明，黑曲霉木聚糖酶(XylA)I拘最适温度和最适pH分别为55。C和pH5．0。XylA的酶和‰值分别为9．24mg／mL和54．05izmol／min／mL。Mn2+,Zn2+和Mg+对xvlA活性具有促进作用，而Fe抖和cu2+对XylA活性具有明显抑制作用。HPLC分析结

3、果表明，XylA的水解桦木木聚糖和麸皮不溶性木聚糖的产物均为木糖至木六糖，主要产物为木三糖。关键词木聚糖酶，响应面法，优化，水解，木三糖OptimizationofSolidStateFermentationConditionsforXylanaseProduc—tionbyAspergillusnigerUsingResponseSurfaceMethodologyandtheEn—zymaticPropertiesLiuMingqi‘GuangRongfaChenWenweiDepartmentofFoodScience，CollegeofLifeSeience，ChinaJiLiang

4、University,Hangzholl，310018’Correspondingauthor,lony_ejlu@yahoo．corn．c11IX)I：10．39690．issn．1674-7968．2010．01．009AbstractTheproductionofxylanaseⅨylA)byanewlyisolatedAspergiUusnigerJLl5straininsolidstatefermen-ration(SSF)onorangepeelwasoptimizedbyresponsesurfacemethodology(RSM)．Resultsrevealedthatfou

5、rfae-torsofconcentrationsofaddedglycerinandammoniumsulfate，moisturecontent，fermentationtimehadsignifi—canteffectontheXytaproduction(P

6、4hfermentation，whichwasclosetothepredictedone(922．9U／g)，andWas3．2timeshigherthanthatofthebasicmedium(218．5U／g)．TheoptimumtemperatureandpHforXylAactivitywere55℃andpH5．0，respective—ly．XylAexhibitedK。andVImvaluesof9．24mg／mLand54．05ixmol·min-1．mL-1，respectively．HPLCanalysisshowedthatXylAliberatedmainly

7、xylotriosefrombirchwoodxylanandwheatbran，whichsuggestedtheXyLAmightbeanendo—actingxylanase．KeywordsXylanase，Responsesurfacemethodology(RSM)，Optimization，Hydrolysis，Xylotriose木聚糖是自然界中继纤维素之后第二丰富的再生生物资源，广泛存在于糠