酸性β甘露聚糖酶的固態(tài)發(fā)酵工藝研究

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1、第33卷第8期西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol.33No.82005年8月Jour.ofNorthwestSci-TechUniv.ofAgri.andFor.(Nat.Sci.Ed.)Aug.2005酸性β-甘露聚糖酶的固態(tài)發(fā)酵工藝研究*朱吉力1,李劍芳2,鄔敏辰1(1江南大學(xué)醫(yī)學(xué)系,江蘇無錫214064;2江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無錫214036)[摘要]在對(duì)黑曲霉WM20-11產(chǎn)酸性β-甘露聚糖酶的培養(yǎng)基組分和培養(yǎng)條件單因素研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了Plackett-Burman試驗(yàn)選取主要影響因素,并進(jìn)行響應(yīng)面分析。結(jié)果表明

2、,黑曲霉WM20-11產(chǎn)酸性β-甘露聚糖酶的最適培養(yǎng)基和發(fā)酵條件為:水11.7mL,麩皮9.0g,豆餅粉1.0g,魔芋粉0.98g,玉米漿0.375mL,(NH4)2SO412.5g/kg,CaCl21.0g/kg,MgSO41.0g/kg,KH2PO42.5g/kg(相對(duì)于固體料),自然pH;28℃固體靜置培養(yǎng)96h,期間翻曲2～3次。在此條件下,菌株產(chǎn)酶活性可達(dá)1337IU/g干曲。[關(guān)鍵詞]β-甘露聚糖酶;黑曲霉;固態(tài)發(fā)酵;響應(yīng)面分析+[中圖分類號(hào)]TQ925.9[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1671-9387(2005)08-

3、0139-05β-甘露聚糖酶(β-1,4-D-mannang/L,瓊脂20g/L,自然pH,用于菌種保存、斜面種mannohydrolase;EC3.2.1.78)是一種能降解甘露子和平板分離等。聚糖、葡萄甘露聚糖和半乳甘露聚糖的主鏈β-1,4-1.2.2麩曲種子培養(yǎng)基250mL三角瓶裝麩皮D-甘露糖苷鍵的酶。它能夠水解可食性植物膠(如10g,水12mL,121℃滅菌30min;接種一菌耳斜魔芋粉、角豆膠、瓜兒豆膠等)產(chǎn)生促進(jìn)雙歧桿菌生面種子,(30±1)℃靜置培養(yǎng)96h,期間翻曲2～3長的寡聚糖[1]次。。因此,人們對(duì)高活力產(chǎn)β-

4、甘露聚糖酶菌株的選育和發(fā)酵工藝的研究產(chǎn)生了興趣[2]。國內(nèi)1.2.3固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基250mL三角瓶,裝料量已有馬延和等[3][4][2]報(bào)道了嗜分別為水12mL,麩皮8g,豆餅粉2g,魔芋粉0.4、田新玉等、楊文博等堿芽孢桿菌(Alkaliphilicbacillussp.)和地衣芽孢g,玉米漿0.5mL,(NH4)2SO40.1g,KH2PO40.02桿菌(Bacilluslicheniformis)所產(chǎn)堿性β-甘露聚糖g,CaCl20.01g,MgSO40.01g,自然pH。121℃滅酶的研究;崔福綿等[5]報(bào)道了枯草芽孢桿菌菌

5、30min;按3.0g/kg接入麩曲種子,(30±1)℃(Bacillussubtilis)所產(chǎn)中性β-甘露聚糖酶的研究。靜置培養(yǎng)84h,期間翻曲2～3次。國外Civas等[6][7][8]報(bào)道了β-、Tamaru等、Akino等1.3Plackett-Burman試驗(yàn)及響應(yīng)面分析方法甘露聚糖酶生產(chǎn)和純化的研究,但也主要集中在中首先選用N=12的Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)性、堿性β-甘露聚糖酶。為此,本文研究了黑曲霉計(jì),對(duì)影響黑曲霉WM20-11菌株產(chǎn)酸性β-甘露聚(Aspergillusniger)WM20-11菌株合成

6、酸性β-甘露糖酶的8個(gè)因素(包括培養(yǎng)基組成和培養(yǎng)條件)進(jìn)行聚糖酶的工藝條件。研究,從而快速、有效地篩選出最為重要的3個(gè)因素;然后用響應(yīng)面分析(ResponseSurfaceAnalysis,1材料和方法RSA)法對(duì)篩選出的產(chǎn)酶重要影響因素進(jìn)一步優(yōu)1.1菌種化。黑曲霉(Aspergillusniger)WM20-11酸性β-甘1.4酶活性測(cè)定露聚糖酶高產(chǎn)菌株,由江南大學(xué)醫(yī)學(xué)系分子生物學(xué)1.4.1粗酶液制備向發(fā)酵好的新鮮麩曲中加入研究室保存。10倍體積的生理鹽水,充分搗碎,于4℃浸提3h,1.2培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法采用雙層濾紙抽濾,濾液即為

7、粗酶液。1.2.1斜面培養(yǎng)基馬鈴薯200g/L,蔗糖201.4.2酶活性測(cè)定按文獻(xiàn)[8]并略作修改:取*[收稿日期]2004-11-12[基金項(xiàng)目]江南大學(xué)校級(jí)科研項(xiàng)目(210000-52212052)[作者簡(jiǎn)介]朱吉力(1969-),女,江蘇無錫人,講師,在讀碩士,主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究。E-mail:zhj-sytu@hotmail.com[通訊作者]鄔敏辰(1962-),男,江蘇無錫人,副教授,博士,主要從事發(fā)酵工程與分子生物學(xué)研究。E-mail:bioch@163.com140西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第3

8、3卷0.5mL適當(dāng)稀釋的粗酶液,加到2.0mL用表明,適量的玉米漿對(duì)WM20-11菌株合成β-甘露0.1mol/L和pH4.8醋酸緩沖液配制的0.5%角豆聚糖酶具有顯著影響。膠(Sigma)溶液中,60℃反應(yīng)10min;3,5-二硝基