利用扣囊復(fù)膜酵母菌A11菌株轉(zhuǎn)化木薯淀粉生產(chǎn)海藻的研究.pdf

1、海藻糖(Trehalose)廣泛存在于微生物、無脊椎動(dòng)物、脊椎動(dòng)物和植物中。研究顯示海藻糖不僅可以作為細(xì)胞碳源儲(chǔ)存物,還可用作高效保護(hù)劑增加細(xì)胞組分對不良環(huán)境條件(如高溫、饑餓、冷凍、脫水、輻射、有毒試劑、高滲透壓和高酒精濃度)的抗性。海藻糖不僅可以在生物體內(nèi)起作用,而且外加的海藻糖同樣可以對生物大分子具有保護(hù)作用,這使其在很多方面具有廣泛的應(yīng)用,如在醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)和微生物學(xué)中作為細(xì)胞防凍劑、化妝品的有效成分、診斷試劑和生物產(chǎn)品的穩(wěn)定

2、劑,以及用作新鮮食品的保鮮劑。因此,用廉價(jià)高效的的方法生產(chǎn)海藻糖已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。
　　 淀粉價(jià)格低廉,來源廣泛,以淀粉為原料,酶法制備海藻糖,起始物價(jià)格便宜,轉(zhuǎn)化率高,很有應(yīng)用前景,被認(rèn)為是用來生產(chǎn)海藻糖的最佳原料。我們在過去的研究中也發(fā)現(xiàn)Saccharomycopsis fibuligera sdu是利用淀粉來轉(zhuǎn)化生產(chǎn)海藻糖的很好菌株。但該酵母菌體內(nèi)能合成酸性和中性海藻糖酶,這些酶在細(xì)胞中可以分解合成的海藻糖,這將不利于海

3、藻糖的累積。因此,為了提高海藻糖的產(chǎn)量,從該菌株中去除或降低酸性和中性海藻糖酶活力是必要的。后來,利用化學(xué)誘變技術(shù)獲得酸性和中性海藻糖酶活力大大降低的A11突變株,該突變株在可溶性淀粉培養(yǎng)基中培養(yǎng)菌體內(nèi)海藻糖的累積量達(dá)到19.1％(w/w),在玉米淀粉培養(yǎng)基中培養(yǎng)菌體內(nèi)海藻糖的累積量達(dá)到24.0％(w/w)。本研究發(fā)現(xiàn)用木薯淀粉代替玉米淀粉來生產(chǎn)海藻糖能使海藻糖的生產(chǎn)成本更低,A11突變株在2.0％(w/v)木薯淀粉培養(yǎng)基2-L發(fā)酵罐中

4、發(fā)酵48 h菌體內(nèi)海藻糖的累積量達(dá)到25.8％(w/w)。
　　 使用可溶性淀粉和玉米淀粉作為碳源來轉(zhuǎn)化海藻糖是不經(jīng)濟(jì)的。木薯作為一種非糧作物,被用來當(dāng)做食品和發(fā)酵工業(yè)的淀粉材料,在中國南方很多省市大范圍種植。研究中,我們發(fā)現(xiàn)在搖瓶試驗(yàn)中,A11菌株利用木薯淀粉轉(zhuǎn)化海藻糖量高于可溶性淀粉、玉米淀粉等。且在2.0％木薯淀粉、4.0％豆餅粉水解液、pH 5.5和30℃條件下培養(yǎng)48 h,海藻糖累積量達(dá)24.8％(w/w)。
　

5、　 本論文還利用2-L全自動(dòng)發(fā)酵罐研究該菌株發(fā)酵木薯淀粉生產(chǎn)海藻糖,A11菌株48 h發(fā)酵罐中海藻糖積累量為25.8％,殘留還原糖濃度和殘留總糖濃度分別為1.2 mg/mL和2.1 mg/mL。這是目前所報(bào)道的海藻糖積累量最高的菌株。
　　 在海藻糖提取精制工藝方面,本論文主要用了三氯乙酸和乙醇沉淀法提取菌體中的海藻糖,提取液經(jīng)過進(jìn)一步分離純化,得到海藻糖晶體。
　　 針對目前海藻糖的提取方法都存在不足,本研究用化學(xué)誘