產(chǎn)角質(zhì)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(zhì)酶(cutinase)是一種可以降解植物角質(zhì)的水解酶，屬絲氨酸酯酶，既可催化水解不溶性多聚體角質(zhì)的酯鍵，也可以作用于其它長(zhǎng)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(lái)角質(zhì)酶的新的應(yīng)用方向，與傳統(tǒng)的堿煮處理工藝相比，將角質(zhì)酶用于棉纖維角質(zhì)層的生物煮練，既可顯著提高原棉的潤(rùn)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(zhì)酶酶活為研究目標(biāo)，通過(guò)建立合適的篩選模型，采用物理化學(xué)手段誘變選育角質(zhì)酶高產(chǎn)突變株，并通過(guò)搖瓶條件優(yōu)化使角質(zhì)酶酶活得到較大幅度的提高，在此基礎(chǔ)上，在2.5升發(fā)酵罐中考察控制不同pH值對(duì)角質(zhì)酶發(fā)酵的影響，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1.建立了一個(gè)高產(chǎn)角質(zhì)酶的篩選模型，可以為其它用誘變育種的方法篩選高產(chǎn)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(duì)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(chǎn)角質(zhì)酶的突變株，角質(zhì)酶酶活由2.3U/mL提高到8.9U/mL，而且發(fā)酵時(shí)間由原來(lái)的110h減少到50h。 2.在搖瓶條件下研究了碳氮源等營(yíng)養(yǎng)條件和初始pH、接種量、裝液量等環(huán)境條件對(duì)該突變株產(chǎn)角質(zhì)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(zhì)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(zhì)酶酶活可達(dá)到11.9U/mL、細(xì)胞干重達(dá)到2.6g/L。 3.在2.5升發(fā)酵罐中研究了維持不同pH對(duì)角質(zhì)酶分批發(fā)酵的影響，根據(jù)不同pH下發(fā)酵過(guò)程中細(xì)胞比生長(zhǎng)速率及產(chǎn)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(zhǎng)，在發(fā)酵20h后控制pH7.6有利于獲