产耐高温糖化酶的黑曲霉菌株诱变选育、发酵条件优化及酶学性质研究.pdf

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3、temperatureresistantglucoamylaseandstudyingonitscharacteristics作者姓名：梁冬雪领域（方向）：真菌诱变选育及发酵工程研究指导教师：胡鑫副教授类别：理学硕士答辩日期：2015年12月4日I*~2*itY:.1t:tfa{]=t:5oot~*R,1~5!~1l:t¥~o1*~*itY:.~~~Jt,~~~*~ffW~~~~A,~~m~*~-:9:.a{]~~B~~B5t~~illfr1ffilJJf~:tta{]~ffi1L1'~&,£~1<

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5、lucohydrolase)，由曲霉优良菌种经深层发酵提炼而成，广泛应用于酿造业、制糖业等食品加工业及抗菌素、有机酸、氨基酸等发酵工业，是世界上产量最大和用途最广的酶类之一。在玉米精深加工过程中，糖化酶作为关键酶类，被广泛应用。然而，由于加工过程中需要先高温水解淀粉，然后再降温达到糖化酶的最适作用温度范围，所以这种反复的升温降温过程浪费能源，损耗生产设备，造成了巨大浪费，因此，提高糖化酶的最适作用温度就可以很大程度地减少生产中的能源消耗。本研究首先从实验室保藏的一株黑曲霉出发，通过物理诱变结合化学诱

6、变方法，筛选得到一株产耐高温糖化酶的诱变菌株UD9，其最适催化温度由原来的57℃提高到67℃，酶活力由42.08kU/mL提高到62.88kU/mL。然后通过响应面分析法优化了黑曲霉的发酵培养基及发酵工艺，最优的培养基配方为：玉米淀粉为218g/L，玉米浆+豆饼粉（比例为3：2）为57.7g/L，硫酸镁为0.27g/L，磷酸氢二钾0.5g/L，磷酸二氢钾0.5g/L，硫酸亚铁0.03g/L；最优的发酵条件：发酵温度33.0℃，初始pH=5.0，发酵5天，转速196r/min。在上述实验条件下，得到了

7、糖化酶活力的最大值为62.88kU/mL，是优化前（51.06kU/mL）的1.2倍。最后本论文对该菌株所产糖化酶进行分离纯化并探究其酶学性质，最终确定该酶的最适作用温度为67℃，最适作用pH值为4.5，热稳定性比原始菌株有很大提高，最适温度下的酶活力由原来的42.08kU/mL提高到62.88kU/mL；热稳定性有很大改变，诱变菌株的热稳定性半衰期高达75℃保存50min，而原始菌株仅为70℃保存30min；与原始菌株相比，改变不大的酶学性质有最适pH值和金属离+2+2+子稳定性，最适pH值依然为

8、4.5；K、Mg、Ca对该糖化酶的催化活力有促+2+2+2+2+2+进作用，而Ag、Hg、Fe、、Cu、Zn、Ba及EDTA对酶活力有不同程度的抑制作用。关键词：黑曲霉，糖化酶，条件优化，酶学性质IVAbstractGlucoamylase,whichiscalledglucosaminesulfohyrolase,isderivedfromaspergillusspecies.Itiswidelyusedinthebrewing,thesugarindustry,f