淀粉酶發(fā)酵條件的優(yōu)化2.doc

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1、本科學(xué)生綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào)084120402姓名茶金梅學(xué)院生命科學(xué)專業(yè)、班級(jí)08生技實(shí)驗(yàn)課程名稱酶工程實(shí)驗(yàn)教師及職稱李俊俊開(kāi)課學(xué)期2010至2011學(xué)年上學(xué)期填報(bào)時(shí)間2011年12月29日云南師范大學(xué)教務(wù)處編印一．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)序號(hào)三實(shí)驗(yàn)名稱淀粉酶產(chǎn)生菌的發(fā)酵條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間2010年12月實(shí)驗(yàn)室生物基礎(chǔ)21．實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饷钢苿┥a(chǎn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵條件優(yōu)化的基本方法。2．實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程或裝置示意圖2.1實(shí)驗(yàn)原理⑴用微生物生產(chǎn)酶制劑受以下制約：培養(yǎng)基成分、物理?xiàng)l件。⑵為了得到最佳產(chǎn)酶量，必須對(duì)這些

2、因素進(jìn)行優(yōu)化，并通過(guò)單因子分析、正交試驗(yàn)找出最適合的發(fā)酵工藝條件。①碳、氮源是組成微生物細(xì)胞蛋白質(zhì)、酶和核酸的主要元素之一，是影響酶產(chǎn)量的兩個(gè)重要因素。②α-淀粉酶產(chǎn)生菌的發(fā)酵是好氧過(guò)程，因而發(fā)酵液中的溶氧濃度是發(fā)酵過(guò)程中的一個(gè)需要調(diào)節(jié)的重要參數(shù)。③接種量大小是決定菌體在發(fā)酵培養(yǎng)基中生長(zhǎng)速度的一個(gè)重要因素，選擇適當(dāng)?shù)慕臃N量是必要的。④pH是決定菌體在發(fā)酵培養(yǎng)基中生長(zhǎng)速度的一個(gè)重要因素，因此最適pH的選擇就顯得格外重要。⑤發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短決定了反應(yīng)是否能完全發(fā)生，因此發(fā)酵時(shí)間也是發(fā)酵過(guò)程中的一個(gè)需要調(diào)節(jié)的

3、重要參數(shù)。⑶正交試驗(yàn)：用正交表來(lái)安排實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。①正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō)包括兩部分:試驗(yàn)設(shè)計(jì)，也即方案的選擇與確定；數(shù)據(jù)處理，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷。②正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟：第一步，確定目標(biāo)、選定因素（包括交互作用）、確定水平；第二步，選用合適的正交表；第三步，按選定的正交表設(shè)計(jì)表頭，確定試驗(yàn)方案；第四步，組織實(shí)施試驗(yàn)；第五步，試驗(yàn)結(jié)果分析。③正交試驗(yàn)的結(jié)果分析：極差分析、方差分析。方差分析：將總的離差平方和分解成各因素及各交互作用的離差平方和，構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量，對(duì)各因素是否對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)具有顯著影響，作F檢驗(yàn)

4、。④確定最優(yōu)方案如果不考慮交互作用，則根據(jù)各因素在各水平下的總產(chǎn)量或平均產(chǎn)量的高低確定最優(yōu)方案；如果考慮交互作用，則取各種搭配下產(chǎn)量的平均數(shù)，按優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)確定最優(yōu)方案。2.2實(shí)驗(yàn)流程配制種子培養(yǎng)基接種搖瓶發(fā)酵測(cè)酶活配制發(fā)酵培養(yǎng)基確定最佳方案分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果3．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料3.1設(shè)備250mL三角瓶、移液管、大試管、培養(yǎng)皿、電子天平、超凈工作臺(tái)、培養(yǎng)箱、恒溫調(diào)速搖瓶柜、離心機(jī)（離心管）、恒溫水浴鍋、分光光度計(jì)、比色皿、記時(shí)器、電冰箱、3.2試劑蛋白胨、酵母膏、NaCl、葡萄糖、NH4NO3、KH2PO4、M

5、gCl2·6H2O、CaCl2·2H2O4．實(shí)驗(yàn)方法步驟及注意事項(xiàng)4.1試驗(yàn)方法步驟4.1.1種子培養(yǎng)基的配制蛋白胨1.0%酵母膏1.0g%pH5.5NaCl0.5%將菌種接種到裝有種子培養(yǎng)基的250mL三角瓶?jī)?nèi)，于37℃，200rpm，培養(yǎng)16h。4.1.2單因子分析4.1.2.1碳源濃度對(duì)發(fā)酵產(chǎn)酶的影響在六只250ml三角瓶中，依次加入0.35g（0.5%）、0.70g（1.0%）、1.05g（1.5%）、1.40g（2.0%）、1.75g（2.5%）、2.10g（3.0%）葡萄糖，然后在六只三角

6、瓶中都加入0.7gNH4NO3、0.07gKH2PO4、0.035gMgCl2·6H2O、0.007gCaCl2·2H2O和70ml蒸餾水，攪拌溶解，調(diào)pH至6.0，高壓滅菌，冷卻后各接入11.2ml（16%）的種子培養(yǎng)基，相同培養(yǎng)條件下（37℃，72h，200rpm）搖瓶發(fā)酵，測(cè)定酶活。4.1.2.2氮源濃度對(duì)發(fā)酵產(chǎn)酶的影響在六只250ml三角瓶中，依次加入0.35g（0.5%）、0.70g（1.0%）、1.05g（1.5%）、1.40g（2.0%）、1.75g（2.5%）、2.10g（3.0%）N

7、H4NO3，然后在六只三角瓶中均加入1.4g葡萄糖、0.07gKH2PO4、0.035gMgCl2·6H2O、0.007gCaCl2·2H2O和70ml蒸餾水，攪拌溶解，調(diào)pH至6.0，高壓滅菌，冷卻后各接入11.2ml（16%）的種子培養(yǎng)基，相同培養(yǎng)條件下（37℃，72h，200rpm）搖瓶發(fā)酵，測(cè)定酶活。4.1.2.3培養(yǎng)基pH對(duì)產(chǎn)酶的影響在七只三角瓶中各加入1.4g葡萄糖、0.7gNH4NO3、0.07gKH2PO4、0.035gMgCl2·6H2O、0.007gCaCl2·2H2O和70ml蒸

8、餾水，攪拌溶解，pH依次調(diào)至3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0和6.5，高壓滅菌，冷卻后各接入11.2ml（16%）的種子培養(yǎng)基，相同培養(yǎng)條件下（37℃，72h，200rpm）搖瓶發(fā)酵，測(cè)定酶活。4.1.2.4發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響在六只三角瓶中各加入1.4g葡萄糖、0.7gNH4NO3、0.07gKH2PO4、0.035gMgCl2·6H2O、0.007gCaCl2·2H2O和70ml蒸餾水，攪拌溶解，調(diào)pH至6.0，高壓滅菌，冷卻后各接入1