超聲對(duì)黑曲霉產(chǎn)菊粉酶的影響及作用機(jī)制.pdf

1、菊粉酶可通過(guò)一步法水解菊粉生產(chǎn)高純度的低聚果糖和超高果糖漿。目前菊粉酶的生產(chǎn)主要通過(guò)微生物發(fā)酵法獲得，但該方法菊粉酶產(chǎn)率低，未得到工業(yè)化推廣。超聲波技術(shù)作為一種物理手段，近年來(lái)在微生物發(fā)酵產(chǎn)酶方面表現(xiàn)出良好的效果。為了探索超聲波對(duì)黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)菊粉酶的影響，以提高產(chǎn)酶活力，論文以微波誘變后的黑曲霉菌種為研究對(duì)象，考察了超聲處理時(shí)間、超聲頻率、超聲處理時(shí)期對(duì)黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)菊粉酶的影響，并從超聲處理前后黑曲霉細(xì)胞形態(tài)、胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量、發(fā)酵液粘度

2、、發(fā)酵液 pH值、發(fā)酵液電導(dǎo)率、微生物細(xì)胞死亡率等方面的變化，探討了超聲對(duì)黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)菊粉酶的作用機(jī)制。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用pH值測(cè)定法、菌絲干重法和吸光度法，確定了黑曲霉的發(fā)酵曲線為：0-16 h為延滯期，16-88 h為對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，88-112h為穩(wěn)定期，112h之后為衰亡期。以功率200W，頻率40kHz的超聲條件對(duì)產(chǎn)菊粉酶菌株進(jìn)行處理，確定了合適的超聲處理時(shí)間為4h。黑曲霉發(fā)酵培養(yǎng)18h后用頻率59kHz、功率

3、200W的超聲處理4h，測(cè)得菊粉酶活力降低最大，達(dá)47.4％；而發(fā)酵54h后用頻率40kHz、功率200W的超聲處理4 h，測(cè)得菊粉酶活力提高最大，高達(dá)29.3%。分別用頻率為40kHz、59kHz的超聲處理黑曲霉，在延滯期及對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的初級(jí)階段（0-24h），超聲處理的負(fù)效應(yīng)較大，各試驗(yàn)點(diǎn)菊粉酶活力均降低，而在對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的中后期（30-88 h），所得菊粉酶活力均提高；在延滯期及對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期頻率為59 kHz的超聲處理對(duì)黑曲霉產(chǎn)菊粉酶的

4、影響比頻率為40kHz的大，而在穩(wěn)定期及衰亡期進(jìn)行處理菊粉酶活力提高幅度不大或出現(xiàn)降低。⑵在超聲對(duì)黑曲霉細(xì)胞形態(tài)影響方面，超聲功率在200-500W內(nèi)，用200W超聲處理后黑曲霉細(xì)胞形態(tài)接近圓形，輪廓清晰，未見(jiàn)明顯的細(xì)胞碎片，隨著超聲功率的增大，部分細(xì)胞出現(xiàn)不連續(xù)的輪廓線，細(xì)胞碎片增多；在超聲對(duì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量、發(fā)酵液粘度、發(fā)酵液 pH值、發(fā)酵液電導(dǎo)率及細(xì)胞死亡率影響方面，當(dāng)超聲功率<350W時(shí)，隨著超聲功率的增強(qiáng)，黑曲霉胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量升