高產(chǎn)果膠酶菌株的篩選、發(fā)酵條件優(yōu)化及其應(yīng)用的研究.pdf

1、果膠酶是分解果膠質(zhì)的多種酶的總稱，最初是在桔子中提取出來的。該酶可分為:原果膠酶(protopectinases)、裂解酶(pectinlyases，PL)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonases，PG)、果膠酯酶(pectinesterase，PE)。主要來源于動(dòng)植物及微生物，尤其是微生物，因?yàn)樗纳L速度快、生長條件簡單、代謝過程特殊等特征，成為果膠酶的重要來源。其用途廣泛，在很多領(lǐng)域中都能得到良好的應(yīng)用。如:在水果

2、加工業(yè)中，能破壞果汁中懸浮物的穩(wěn)定性，使其凝聚沉淀，果汁得到澄清，果汁粘度降低;在飼料生產(chǎn)工業(yè)中，可降低飼料的粘度，促進(jìn)飼料在動(dòng)物消化道內(nèi)的消化吸收。在紡織工業(yè)中，果膠酶處理過的棉織物被去除了大部分的果膠質(zhì)，同時(shí)也去除了大部分的棉蠟物質(zhì)。不僅如此，果膠酶在木質(zhì)防腐、生物制漿、環(huán)境保護(hù)、污物軟化處理等行業(yè)中也有著重要作用，是四大酶制劑之一。
　　 本研究首先從污泥中篩選得到一株高產(chǎn)果膠酶的菌株，根據(jù)培養(yǎng)特征、形態(tài)特征和ITS序列分

3、析將L5菌株鑒定為草酸青霉菌(Penicillium oxalicum)。利用浙江來源豐富的桔皮和米糠作為搖瓶培養(yǎng)基材料，經(jīng)初步研究，該菌株在28℃下，培養(yǎng)基初始pH6.0，轉(zhuǎn)速160 r/min的條件下，培養(yǎng)70 h酶活最高，可達(dá)18148 U/mL。
　　 其次，通過單因素實(shí)驗(yàn)得到最優(yōu)碳源為桔皮粉，最優(yōu)氮源為米糠和(NH4)2SO4。并在單因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行了RSM優(yōu)化，建立回歸方程:Y=-460130+138200A+532

4、66.2 B+46168.1 C-15247.76 A2-4769.55 B2-29403.7 C2+960.830 AB+4322.01 AC-1701.47 BC,通過計(jì)算得到該菌株在桔皮粉4.85％，米糠5.89％，(NH4)2SO40.97％，KH2PO43.8％，K2HPO4·3H2O0.2％，初始pH6.0～8.0，溫度28℃，搖床轉(zhuǎn)速160 r/min，接種量9％，培養(yǎng)70 h時(shí)酶活最高，最終可達(dá)54391.7 U/mL，

5、較原來提高了2倍。
　　 再次，對草酸青霉菌株在液體發(fā)酵提取液中果膠酶的酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了探討，結(jié)果顯示該酶的最適反應(yīng)溫度為50℃，最適反應(yīng)pH為5.0，在30～50℃時(shí)有較好的熱穩(wěn)定性，在pH值為4.0～6.0的范圍內(nèi)有較好的穩(wěn)定性，pH值為5時(shí)穩(wěn)定性最佳。
　　 最后，研究了果膠酶對七種果蔬的澄清效果。最終選取黃瓜，通過單因素實(shí)驗(yàn)得到在酶解時(shí)間2h，溫度50℃，酶用量為6％的條件下能得到澄清效果較佳的黃瓜汁。在此基礎(chǔ)上，