2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、β-葡聚糖酶是重要的工業(yè)用酶,可有效消除谷物β-葡聚糖在啤酒和飼料生產(chǎn)中產(chǎn)生的負(fù)面影響。因此,在啤酒和飼料工業(yè)中β-葡聚糖酶發(fā)揮著重要作用。與國外相比,我國對(duì)β-葡聚糖酶的研究起步較晚,且研制的β-葡聚糖酶的熱穩(wěn)定性普遍較差,不能滿足現(xiàn)代啤酒糖化工藝和顆粒飼料造粒的溫度要求,尋求嗜熱β-葡聚糖酶高產(chǎn)菌株一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的方向。因此,提高β-葡聚糖酶的熱穩(wěn)定性具有非常重要的意義。 本論文從菌種分離篩選入手,通過物理、化學(xué)

2、誘變選育獲得產(chǎn)嗜熱β-葡聚糖酶酶活較高的突變株AS35并研究了其產(chǎn)酶特性,通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)曲面法優(yōu)化了搖瓶發(fā)酵產(chǎn)酶條件,初步分離純化了β-葡聚糖酶,揭示了粗酶液的部分酶學(xué)性質(zhì),最后探討了添加保護(hù)劑對(duì)粗酶液熱穩(wěn)定性和儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的影響,為工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。主要結(jié)論如下: 1、從吐魯番采集的高溫土樣中分離篩選出一株產(chǎn)嗜熱β-葡聚糖酶活力較高的野生菌株X-5,37℃發(fā)酵培養(yǎng)60 h,發(fā)酵液酶活性達(dá)8.64 U/ml

3、。經(jīng)形態(tài)學(xué)和生理生化鑒定,初步確定野生菌株X-5為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)。 2、對(duì)野生菌株X-5采用紫外輻射和硫酸二己酯復(fù)合誘變,獲得產(chǎn)酶水平明顯提高的突變株AS35,同等條件下發(fā)酵酶活性達(dá)15.83 U/ml,是出發(fā)菌株X-5的1.83倍,傳代試驗(yàn)證明該突變株產(chǎn)酶性能比較穩(wěn)定。 3、通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn),對(duì)其搖瓶發(fā)酵產(chǎn)嗜熱β-葡聚糖酶的培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化,最佳培養(yǎng)基組成為(g/L):麥

4、糟粉47.476、玉米粉15.0、蛋白胨11.539、(NH4)2SO43.0、K2HPO42.310、CaCl21.0、NaCl5.0、MgSO4·7H2O0.4、FeSO4·7H2O0.01、Tween-800.096 ml/100ml。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明β-葡聚糖酶活性達(dá)30.66 U/ml,與模型預(yù)測(cè)的結(jié)果31.33 U/ml接近,相對(duì)誤差為2.13%。在此基礎(chǔ)上,通過單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究了發(fā)酵環(huán)境因子對(duì)菌株AS35產(chǎn)酶能力的影響。優(yōu)化

5、結(jié)果為:種齡18h、接種量12%、搖瓶裝液量50 ml/250 ml、搖床轉(zhuǎn)速210 r/min、培養(yǎng)溫度36℃、初始pH7.0、最佳發(fā)酵時(shí)間60h。在上述優(yōu)化工藝條件下,發(fā)酵液中β-葡聚糖酶活性最高達(dá)32.12 U/ml,比工藝優(yōu)化前(15.83U/ml)提高了近1倍。 4、對(duì)該酶的性質(zhì)研究表明:該酶在55℃-65℃之間酶活力較高,最適反應(yīng)溫度為60℃;最適反應(yīng)pH為5.5,在pH4.0-7.0范圍內(nèi)有較高的穩(wěn)定性,在4℃保存

6、24h后,殘余酶活均在85%以上;在1mmo/L的濃度下,F(xiàn)e2+、Co2+、Ca2+,尤其是Co2+對(duì)酶活性有明顯的激活作用;K+、Na+、Mn2+、Mg2+對(duì)酶活性的影響不大;Cu2+、Zn2+對(duì)酶活性有輕微的抑制作用;Pb2+、Fe3+、Al3+對(duì)酶活性有明顯的抑制作用,酶活性幾乎完全被抑制。 5、黃原膠、甘油和CaCl2等保護(hù)劑,能夠在一定程度上提高酶液的熱穩(wěn)定性。經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),最終選擇了組成為黃原膠3 g/L,

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