產角質酶嗜熱子囊菌嗜熱放線菌誘變及發(fā)酵條件的優(yōu)化.pdf

1、角質酶(cutinase)是一種可以降解植物角質的水解酶，屬絲氨酸酯酶，既可催化水解不溶性多聚體角質的酯鍵，也可以作用于其它長鏈、短鏈脂肪酸酯、乳化的甘油三酯等。用于紡織工業(yè)是近年來角質酶的新的應用方向，與傳統的堿煮處理工藝相比，將角質酶用于棉纖維角質層的生物煮練，既可顯著提高原棉的潤濕性，改善棉纖維、滌綸等紡織品表面的親水性，又可節(jié)約能源、堿液和用水量，降低污染環(huán)境。 本文以嗜熱子囊菌嗜熱放線菌Thermobifidafus

2、caWSH03-11作為出發(fā)菌株，以提高角質酶酶活為研究目標，通過建立合適的篩選模型，采用物理化學手段誘變選育角質酶高產突變株，并通過搖瓶條件優(yōu)化使角質酶酶活得到較大幅度的提高，在此基礎上，在2.5升發(fā)酵罐中考察控制不同pH值對角質酶發(fā)酵的影響，主要研究內容包括以下幾個方面： 1.建立了一個高產角質酶的篩選模型，可以為其它用誘變育種的方法篩選高產菌株提供新的思路。以嗜熱子囊菌嗜熱放線菌ThermobifidafuscaWSH0

3、3-11為出發(fā)菌株，以硫酸二乙酯為誘變劑，以對硝基苯丁酸酯為篩子，篩選獲得了一株遺傳性穩(wěn)定的高產角質酶的突變株，角質酶酶活由2.3U/mL提高到8.9U/mL，而且發(fā)酵時間由原來的110h減少到50h。 2.在搖瓶條件下研究了碳氮源等營養(yǎng)條件和初始pH、接種量、裝液量等環(huán)境條件對該突變株產角質酶的影響，確定了較佳的培養(yǎng)條件：乙酸鈉7.5g/L，蛋白胨5g/L，酵母膏7.5g/L，NaCl5g/L，K2HPO42g/L，角質1g

4、/L，初始pH8.0，裝液量50mL/250mL三角瓶，接種量8％(v/v)，50℃，200r/min搖瓶振蕩培養(yǎng)50h。在此條件下，角質酶酶活可達到11.9U/mL、細胞干重達到2.6g/L。 3.在2.5升發(fā)酵罐中研究了維持不同pH對角質酶分批發(fā)酵的影響，根據不同pH下發(fā)酵過程中細胞比生長速率及產物比生成速率的變化，確定了分階段控制pH策略，即在發(fā)酵前20h控制pH7.3有利于菌體生長，在發(fā)酵20h后控制pH7.6有利于獲