豆粕酶解物的制備及其對蘇云金芽胞桿菌發(fā)酵的影響.pdf

1、為降低豆粕蛋白質(zhì)分子量，改善發(fā)酵環(huán)境，本課題利用外源蛋白酶降解豆粕，制備了三種豆粕酶解物，并對其在Bt發(fā)酵中的應(yīng)用效果進行了考察。 通過對溫度、pH值、豆粕濃度和酶活/豆粕(單位/g)的研究，分別確定了三種蛋白酶酶解的優(yōu)化工藝參數(shù)：酸性蛋白酶為55℃、2.5-3.0、12g/100mL，和375單位/g；1398中性蛋白酶為50℃、7.0、12g/100mL和360單位/g；2709堿性蛋白酶為50℃、9.0-10.0、12g/

2、100mL和900單位/g。在各自最適優(yōu)化工藝參數(shù)條件下，采用酸性蛋白酶和中性蛋白酶依次酶解豆粕，制備了豆粕酶解液DP1；用中性蛋白酶制備了豆粕酶解液DP2；采用堿性蛋白酶和中性蛋白酶依次酶解豆粕，制備了豆粕酶解液DP3。經(jīng)組分分析表明，DP1、DP2和DP3水解度分別為38.07％、30.49％和18.22％，其寡肽和游離氨基酸含量依次降低。在豆粕酶解實驗基礎(chǔ)上，豆粕酶解液DP1、DP2和DP3經(jīng)噴霧干燥獲得了對應(yīng)的豆粕酶解物D1、D

3、2和D3。 以豆粕酶解物作為氮源成分，考察了其在清液發(fā)酵及濁液發(fā)酵中的應(yīng)用效果。在清液發(fā)酵過程中，以總氮相等的原則，用D1、D2和D3分別替換PM培養(yǎng)基中的蛋白胨作為主要氮源，考察其對BtD1-23生長的影響，結(jié)果表明三種豆粕酶解物均能顯著的提高菌體生長密度，其中D3效果最好；在濁液發(fā)酵過程中，以總氮相等的原則，將H8培養(yǎng)基中的豆粕粉替換或替代成D3后，其活菌數(shù)、ICPs和ZwittermicinA的產(chǎn)量均隨著替換或替代比例的提

4、高而下降。 在H8培養(yǎng)基基礎(chǔ)上，以ICPs的產(chǎn)量為主要指標，兼顧活菌數(shù)和ZwittermicinA產(chǎn)量，用D3替代豆粕粉，建立并優(yōu)化了以D3為主要氮源組分的BtD1-23發(fā)酵培養(yǎng)基H15(g/L)：D320、工業(yè)蛋白胨2.5、酵母粉20、玉米漿25和液化玉米淀粉25，產(chǎn)物的活菌數(shù)、ICPs產(chǎn)量和抑菌圈直徑分別為2.56×109CFU/mL、1.79mg/mL和12.9mm。此外，還考察了發(fā)酵培養(yǎng)基初始pH和三種豆粕酶解物對Bt發(fā)

5、酵的影響。結(jié)果表明，最適初始pH為7.0-7.2；D1和D2分別有利于ICPs和ZwittermicinA的合成，而D3有利于細菌的繁殖。 從兩個方面探討了BtD1-23在H15培養(yǎng)基中發(fā)酵效果顯著低于H8的原因：一是H8培養(yǎng)基中NaCl添加實驗；二是H15培養(yǎng)基中DP3制備過程廢棄沉淀物添加實驗。實驗結(jié)果表明，添加NaCl有害菌體繁殖；補充DP3制備過程廢棄沉淀物可以提高ICPs的產(chǎn)量。從而推測H15培養(yǎng)基低產(chǎn)的原因為：酶解液