产植酸酶菌株青霉P11发酵条件的研究.doc

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1、产植酸酶菌株青霉P11发酵条件的研究　　摘要：研究了不同碳源、氮源等对青霉Ｐ１１液体发酵产植酸酶的影响。菌株P11发酵产植酸酶的最佳碳源为蔗糖，氮源为蛋白胨和硝酸铵。最适发酵产酶条件为培养温度３０℃，发酵培养基最适ｐＨ值５，摇瓶装液量１０％，接种量４％，摇床转速１２０ｒ／ｍｉｎ，培养时间９６ｈ，最高酶活性可达２．６３Ｕ／ｍＬ。　　关键词：青霉Ｐ１１；植酸酶；产酶条件；酶活　　中图分类号：Ｑ９３９．９７文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11406－1269-03　　　　StudiesontheCul

2、tureConditionsofPhytaseProducingPenicilliumP11　　ＨＵＡＮＧＦａｎｇ－yｉ１，ＺＨＯＮＧＹｉ２,LIUYan1　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｓｏｕｒｃｅｓｏｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＰｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍＰ１１ｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｅｓｐｈｙｔａｓｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｅｓｔｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍｐｏｕｎｄｓ

3、ｆｏｒｔｈｉｓｓｔｒａｉｎｗｅｒｅｓｕｃｒｏｓｅ，ｐｅｐｔｏｎｅａｎｄａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐｒｏｄｕｃｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓｃｕｌｔｉｖａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔ３０℃，ｐＨｏｆｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍａｔ５；ｍｅｄｉｕｍｑｕａｎｔｉｔｙ，１０％；ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ，４％；ｒｏｔａｔｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｓｈａｋｅｒ，１２０ｒ／ｍｉｎ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ，９６ｈ．Ｔｈｅｈｉｇ

4、ｈｅｓｔｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ２．６３Ｕ／ｍＬ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍＰ１１；ｐｈｙｔａｓｅ；ｅｎｚｙｍｅｐｒｏｄｕｃｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；ｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ　　　　植酸酶是催化植酸水解成肌醇与磷酸的一类酶的总称。它能水解植酸而释放出无机磷，是一种优良的环保型食饲两用酶制剂。其生产主要来源于微生物，且绝大多数属于酸性植酸酶。一般来讲，微生物源植酸酶最适ｐＨ值范围较植物源的宽，细菌源植酸酶最适ｐＨ值一般为中性或偏碱性，真菌源植酸酶最适ｐＨ值

5、为２．５～７．０，最适温度为４０～６０℃［１－３］。大多数微生物植酸酶适宜ｐＨ值在酸性范围内，接近动物胃、肠道内的ｐＨ值，因而能在动物胃、肠道内保持较高活性并发挥催化作用。褚西宁等［４］在国内首次分离到一种产植酸酶的青霉菌――变灰青霉。随后，白玉明等［５］、陈旭等［６］、何平等［７，８］、王尊生等［９］、刘红蕾等［１０］也对产植酸酶青霉菌进行了不同程度的研究。当前，国外使用的植酸酶产生菌以ＮＲＲＬ３１３５菌株研究得较为详细［１１］。本研究用正交试验对一株产植酸酶的青霉Ｐ１１的产酶培养基及产酶条件进行

6、优化，以期为植酸酶性质研究和工业化生产提供一些基础资料。　　１材料与方法　　１．１材料　　１．１．１青霉青霉保藏于武汉生物工程学院发酵工程实验室。　　１．１．２培养基斜面培养基：ＰＤＡ培养基；发酵培养基：碳源４．０％、氮源总量１．０％、ＫＣｌ０．０５％、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ０．０５％、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ０．００3％、ＭｎＳＯ４・４Ｈ２Ｏ０．００2％。　　１．２方法　　１．２．１摇瓶培养将活化的青霉Ｐ１１接种于２５０ｍＬ摇瓶中，置于转速为１２０ｒ／ｍｉｎ的摇床上，３０℃发酵培养４～５ｄ。　　１．２．

7、２酶活的测定在反应试管中加入０．５ｍＬ２０ｍｍｏｌ／Ｌ植酸和３ｍＬ乙酸缓冲液，５０℃保温３０ｍｉｎ，加入０．５ｍＬ植酸酶酶液，反应３０ｍｉｎ后，用２ｍＬ１０％ＴＣＡ终止反应，测定发酵液中无机磷的含量［１２］。一个酶活性单位定义为：样品在指定的温度、ｐＨ值等条件下，每分钟释放出１μｍｏｌ无机磷所需的酶量。酶活为每毫升酶液中所含酶活性单位。　　２结果与分析　　２．１碳源对发酵产酶的影响　　分别以４．０％的葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、可溶性淀粉作为碳源，３０℃、１２０ｒ／ｍｉｎ摇瓶中培养９６ｈ后测定

8、酶活，结果见图１。该菌碳源谱较广，对乳糖的利用能力最弱，发酵产酶活性远远低于其他碳源；对蔗糖的利用能力最强，明显优于其他碳源，蔗糖来源广泛，价格低廉，适合工业化生产，文献［１３，１４］中也有蔗糖有利于产酶的报道。　　２．２氮源对发酵产酶的影响　　以质量分数４．０％的蔗糖为碳源。分别以有机氮和无机氮作氮源，氮源质量分数为１．０％，培养后测定结果见图２。该菌的氮源谱也比较广，不但可以利用有机氮为氮源，也可以利用无机氮为氮源进行发酵产酶。以蛋白胨、硝酸铵分别作为氮源时植酸酶