產(chǎn)菊粉酶菌株的選育及其產(chǎn)酶條件的研究.pdf

1、菊粉由D-果糖經(jīng)β(1→2)鍵連接而成的多糖，利用菊粉作原料通過菊粉酶一步法降解可直接制得低聚果糖和超高純度果糖漿。低聚果糖是一類天然性的功能低聚糖，它具有改善腸道微環(huán)境、調(diào)控血脂和血糖水平、預(yù)防肥胖癥、促進礦物質(zhì)吸收和維生素合成等突出生理功能；而果糖具有甜度高且風(fēng)味純正、抗齲齒、代謝途徑不受胰島素控制等優(yōu)點。目前自然界中能產(chǎn)菊粉酶的微生物很多，但真正能夠高產(chǎn)菊粉酶的菌株卻很少，為了獲得一株高產(chǎn)菊粉酶菌株，本文主要開展了以下三個方面的研

2、究：
　　 1.超聲強化提取菊芋中菊粉的研究
　　 為了探討超聲對菊芋中菊粉提取的影響，試驗采用單因素試驗和響應(yīng)曲面法對其提取工藝進行了研究，建立并分析了各主要影響因子與菊粉提取率關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。試驗結(jié)果顯示，回歸方程p=0.00021＜0.01，決定系數(shù)R2為98.94[％]，說明所建模型與試驗值的擬合度很好。超聲提取菊粉的優(yōu)化工藝為：總提取時間為10min，超聲輻照方式為15s/6s，超聲功率為750W，料液比(w/

3、v)為1：30.15，提取溫度為40℃，在此條件下菊粉的提取率為94.23[％]。與常規(guī)熱水提取法相比，提取率提高了26.25個百分點。
　　 2.產(chǎn)菊粉酶菌株的選育
　　 為了獲得一株高產(chǎn)菊粉酶的菌株，試驗從菊芋根際土壤和葉子中通過初篩、分離純化和搖瓶復(fù)篩的方法篩選出一株產(chǎn)菊粉酶最高的菌株，并鑒定其為黑曲霉屬。然后通過紫外線誘變、微波誘變、化學(xué)試劑誘變等三種方法對所篩選出的菌株進行誘變，最終篩選出通過微波誘變所獲得的產(chǎn)

4、酶活力最高的誘變株為下一步試驗菌株，測得其酶活力為15.61U/mL，與原始出發(fā)菌株的酶活力相比提高了78.20[％]。
　　 3.誘變菌株黑曲霉產(chǎn)菊粉酶條件的研究
　　 為了確立黑曲霉產(chǎn)菊粉酶條件的最優(yōu)工藝參數(shù)，試驗選取麩皮添加量、菊粉添加量、蛋白胨添加量、酵母膏添加量、發(fā)酵時間、溫度、pH值、接種量等8個相關(guān)因素，首先通過Plackett-Burmen試驗設(shè)計篩選出三個顯著因子：麩皮添加量(P=0.027741)、發(fā)

5、酵時間(P=0.029919)、pH值(P=0.012346)。然后通過Box-Behnken試驗設(shè)計對三個顯著因素進行響應(yīng)面優(yōu)化并建立和分析了各主要影響因子與黑曲霉產(chǎn)酶活力關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。試驗結(jié)果顯示，回歸方程p=0.0001＜0.01，決定系數(shù)R2為99.62[％]，說明所建模型與試驗值的擬合度很好。黑曲霉產(chǎn)酶活力的優(yōu)化工藝為麩皮添加量4.64[％]，發(fā)酵時間81.5h，pH值6.0。在此工藝參數(shù)下，菌種產(chǎn)酶活力達20.42U/mL