復合誘變選育β-葡聚糖酶高產菌株及其酶學性質的研究.pdf

1、β-葡聚糖酶可以將β-葡聚糖降解為小分子，消除麥類飼料中β-葡聚糖的抗營養(yǎng)作用，從而作為一種飼料添加劑在動物營養(yǎng)界倍受關注。然而，目前，β-葡聚糖酶生產菌大多由于產酶活力低、發(fā)酵培養(yǎng)條件復雜而受到限制。本試驗以β-葡聚糖酶生產菌黑曲霉SD16為研究材料，首先利用紫外線照射和N+注入技術對其進行改良育種，并篩選出一株高產菌株 AN1；然后對高產菌株液體發(fā)酵培養(yǎng)基、最佳發(fā)酵培養(yǎng)條件進行了優(yōu)化；最后，對高產菌株AN1所產β-葡聚糖酶酶學性質進

2、行研究。 對黑曲霉菌株SD16進行紫外線照射，結果表明：當照射時間為10min時，黑曲霉孢子存活率在70％～80％之間，而此時突變率達到最大，因此確定10min為最佳照射時程。N<'+>注入黑曲霉孢子參數(shù)研究發(fā)現(xiàn)：孢子存活率先是隨著注入劑量的增加而迅速下降，當注入劑量增加到70×2.6×10<'13> N<'+>/cm<'2>時存活率出現(xiàn)平緩回升，注入劑量超過90×2.6×10<'13>N<'+>/cm<'2>時又再次開始下降；

3、隨著注入劑量的增大，孢子總突變率呈現(xiàn)先降后升再降的趨勢，正突變率變化與總突變率保持一致，而負突變率逐漸上升。經(jīng)紫外線和N<'+>反復復合誘變，突變高產菌株AN1的β-葡聚糖酶酶活由出發(fā)菌株SD16的493.2U/mL提高到902.5U/mL。突變菌株AN1經(jīng)傳5代培養(yǎng)，產酶性能穩(wěn)定。 研究首先采用單因素試驗和正交試驗對黑曲霉AN1產β-葡聚糖酶的液體發(fā)酵培養(yǎng)基進行了初步研究，確定了黑曲霉菌株的最適培養(yǎng)基組成：大麥粉4％，豆粕粉2

4、％，硫酸銨0.3％，β-葡聚糖0.1％，吐溫80 0.2％，醋酸鈉0.1％，抗壞血酸0.1％，碳酸鈣0.4％，K<,2>HPO<,4>·3H<,2>O 0.05％，MgSO<,4>·7H<,2>O 0.03％，F(xiàn)eSO<,4>·7H<,2>O 0.001％。然后，在優(yōu)化后的培養(yǎng)基基礎上確定黑曲霉AN1產β-葡聚糖酶最適發(fā)酵條件，即當發(fā)酵溫度為34℃、發(fā)酵時間為60h、培養(yǎng)基起始pH為6.5、接種量為1.5mL/100mL時有利于突變株A

5、N1最大產酶。 對黑曲霉菌株AN1產β-葡聚糖酶基本酶學性質的研究表明：β-葡聚糖酶適宜反應溫度在40-45℃之間，在45℃時，相對酶活最高；當pH為5.0時，β-葡聚糖酶酶活最高；β-葡聚糖酶在40℃以下有著較好的熱穩(wěn)定性；當pH 低于5.0時，β-葡聚糖酶相對較穩(wěn)定；金屬離子對β-葡聚糖酶酶活力有一定的影響，在5.0mmol/L 的離子濃度下，Zn<'2+>、Ca<'2+>、Fe<'3+>和Co<'2+>對β-葡聚糖酶具有較