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1、一株米曲霉產(chǎn)纖維素酶條件的優(yōu)化 摘要以一株實驗室保存的米曲霉M1102為出發(fā)菌株,研究固態(tài)環(huán)境中碳源、氮源、初始pH值、含水量、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時間等因素對米曲霉產(chǎn)纖維素酶活力的影響。結果表明:當碳源為麩皮,氮源為豆餅粉,初始pH值為6.5,含水量為50%,培養(yǎng)溫度為30℃,培養(yǎng)時間為60h時,米曲霉產(chǎn)纖維素酶活力最高?! £P鍵詞米曲霉;固態(tài)發(fā)酵;纖維素酶活 中圖分類號S147.4文獻標識碼A文章編號1007-5739(2016)08-0197-02 AbstractThecultureconditionsaffectedtheproductionofc
2、elluloseenzymebyAspergillusoryzae,suchascarbonsource,nitrogensource,initialpH,watercontent,culturetemperature,culturetime,etc.Theresultsshowedthatwhenthecarbonsourcewasbran,nitrogensourcewaspowderofbeancake,initialpHvaluewas6.5,moisturecontentwas50%,culturetemperaturewas30℃,trainin
3、gtimewas60h,thecelluloseenzymeactivityproducedbyAspergillusoryzaewasthehighest. KeywordsAspergillusoryzae;solid-statefermentation;celluloseenzymeactivity7 我國農(nóng)作物秸稈的利用率普遍很低,多數(shù)作物秸稈都作焚燒處理,對環(huán)境的污染很大。作物秸稈中含有豐富的有機質、氮、磷、鉀等作物生長所需的營養(yǎng)元素,如果能得到合理的利用,將會為人類帶來巨大的收益。作物秸稈的處理方式有物理、化學、生物方法,其中生物降解具有污染
4、少、能耗低等優(yōu)點[1]。作物秸稈中含有豐富的纖維素,纖維素在纖維素酶的作用下可以水解生成單糖被作物和微生物利用,但纖維素不易被降解,幾十年來,人們對于纖維素的預處理及酶水解過程進行了大量研究,其中纖維素酶的使用大大提高了纖維素的降解率[2]?! ∶浊箤侔胫鷣嗛T絲孢綱絲孢目從梗孢科曲霉屬真菌中的一個常見種。米曲霉(Aspergillusoryzae)是纖維素酶的主要生產(chǎn)菌種之一。工業(yè)用米曲霉菌種所產(chǎn)的酶系較多、酶系組成較復雜[3],國內對該菌株的相關研究并不多,對其酶系在工業(yè)發(fā)酵過程中受到的影響因素及其作用機理并不十分了解,從而導致在工業(yè)生產(chǎn)過程中不能夠十
5、分精確地控制米曲霉的產(chǎn)酶過程,限制了這一傳統(tǒng)的食用菌株在工業(yè)應用領域的進一步拓展[4]。本試驗對米曲霉M1102產(chǎn)纖維素酶在固體發(fā)酵過程中所受的影響及活性變化進行了研究,以期為米曲霉產(chǎn)纖維素酶的工業(yè)化生產(chǎn)提供相關的理論依據(jù)。 1材料與方法 1.1供試材料 1.1.1菌種。米曲霉菌株M1102,來自中國菌種保藏中心?! ?.1.2培養(yǎng)基與主要試劑。斜面培養(yǎng)基:土豆培養(yǎng)基(PDA);液體種子培養(yǎng)基:豆餅粉5g/L,蛋白胨5g/L,蔗糖10g/L,MgSO40.3g/L,K2HPO40.3g/L,調節(jié)pH值至7.0;營養(yǎng)鹽溶液:NaCl2g/L、KH2PO4
6、71.5g/L、CaCO30.5g/L、MgSO40.5g/L,調節(jié)pH值至7.0;固體培養(yǎng)基:木質纖維素培養(yǎng)基;主要試劑:麩皮、稻殼粉、玉米粉、玉米芯粉、葡萄糖、蔗糖、豆餅粉、干酪素、蛋白胨、硫酸銨、尿素?! ?.1.3儀器設備。酒精燈、接種環(huán)、超凈工作臺、高壓蒸汽滅菌鍋、pH測定儀、紫外分光光度計、水浴鍋、恒溫培養(yǎng)箱、電子天平、控溫搖床?! ?.2試驗方法 1.2.1培養(yǎng)方法。一是米曲霉種子液制備:將米曲霉接種于PDA斜面上進行活化,用接種環(huán)挑取一環(huán)接種于250mL三角瓶的種子液中,裝液量為50mL,30℃,180r/min,培養(yǎng)24h。二是固體培養(yǎng):
7、在250mL三角瓶中加入10g風干后過篩的木質纖維原料和5mL營養(yǎng)鹽溶液,拌勻,121℃滅菌30min,冷卻后將種子液以3%的接種量接種于固體培養(yǎng)基中,32℃下培養(yǎng)60h,測定其產(chǎn)纖維素酶活[5]。粗酶液的制備:每1g固態(tài)培養(yǎng)物加入磷酸緩沖溶液5.0mL(pH值7.2),室溫下浸提1h,10000r/min離心10min,上清液即為粗酶液?! ?.2.2培養(yǎng)條件的優(yōu)化。一是碳源對纖維素酶活的影響:分別用3%含量的麩皮、稻殼粉、玉米粉、玉米芯粉、葡萄糖、蔗糖作為培養(yǎng)基的碳源,其他成分同初始培養(yǎng)基,培養(yǎng)結束后測定其纖維素酶含量[6]。二是氮源對纖維素酶活的影響:
8、分別以2%的豆餅粉、干酪素、蛋白胨、硫酸銨、尿素作為