β-甘露聚糖酶的發(fā)酵優(yōu)化和性質(zhì)研究.pdf

1、本研究的設(shè)計(jì)思路是，以魔芋地、葡萄園及芭蕉樹下等處32份表層土壤樣品為實(shí)驗(yàn)材料，以精制魔芋粉為單一碳源（精制魔芋粉的甘露聚糖純度為90％以上），經(jīng)過富集培養(yǎng)、初篩、分離純化和進(jìn)一步的復(fù)篩，篩選獲得13株甘露聚糖酶的生產(chǎn)菌株，在通過平板水解圈挑選其中5株透明圈與菌落直徑比值較大的單菌落，進(jìn)行進(jìn)一步的搖瓶發(fā)酵產(chǎn)酶篩選及斜面?zhèn)鞔a(chǎn)酶穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，從中獲得一株產(chǎn)酶活力較高且穩(wěn)定的甘露聚糖酶的生產(chǎn)菌株。經(jīng)形態(tài)學(xué)特征、生理生化特征及結(jié)合16S rDN

2、A序列同源分析，最終鑒定該菌株為芽孢桿菌屬 Bacillus sp. QYW-1。Genbank注冊號(hào)為JX524224。
　　本文通過單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、Plackett-Burma(PB)實(shí)驗(yàn)以及響應(yīng)面分析法(Response Surface Methodology，RSM)確定Bacillus sp. QYW-1產(chǎn)β-甘露聚糖酶的最佳產(chǎn)酶培養(yǎng)基組成：魔芋粉26g/L，蛋白胨10g/L，硫酸鎂3.8g/L，氯化鈉10g/L，氯化鉀

3、6g/L，硝酸鈉6g/L，磷酸氫二鉀3g/L。通過發(fā)酵條件優(yōu)化獲得的菌株Bacillus sp. QYW-1的最優(yōu)培養(yǎng)條件是：培養(yǎng)基自然pH、培養(yǎng)溫度37℃、接種量6%、250mL三角瓶裝液50mL、180r/min培養(yǎng)15~16h。在上述最優(yōu)條件下，菌株Bacillus sp. QYW-1發(fā)酵產(chǎn)β-甘露聚糖酶酶活力為233.86 U/ml，與單因素優(yōu)化后的酶活力115.62 U/ml相比，提高了202%；與野生菌株的最初酶活21.85

4、U/ml相比，提高了10.7倍。對(duì)Bacillus sp. QYW-1發(fā)酵產(chǎn)生的β-甘露聚糖酶酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。其最適反應(yīng)pH值是6.5，該酶在pH4.5~9.0的范圍內(nèi)都具有較好的穩(wěn)定性，最適反應(yīng)溫度55℃，在35~60℃溫度范圍處理120min，相對(duì)酶活大于60%，具有較好的穩(wěn)定性，當(dāng)溫度超過65℃，相對(duì)活力下降較快。金屬離子 Ag+、Hg2+、EDTA對(duì)酶活力有強(qiáng)烈的抑制作用，Ca2+、Mg2+對(duì)酶活有一定的激活作用。菌株Bac

5、illus sp. QYW-1發(fā)酵產(chǎn)生的β-甘露聚糖酶能很好的降解啤酒廢酵母細(xì)胞壁中的異甘露聚糖。通過對(duì)水解條件單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，提高了甘露低聚糖的產(chǎn)率。利用該酶水解制備酵母細(xì)胞壁甘露低聚糖的工藝條件為：蒸餾水配制50g/L酵母細(xì)胞壁異甘露聚糖溶液，加酶量70U/g酵母細(xì)胞壁異甘露聚糖，酶解溫度為50℃，酶解時(shí)間為7h。在此條件下，將所獲得的酶解產(chǎn)物經(jīng)硅膠板層析法檢測，主要產(chǎn)物為甘露低聚糖，基本不產(chǎn)生單糖。該酶水解啤酒酵母細(xì)胞壁異甘露聚糖