绿色木霉高产木聚糖酶诱变菌株的筛选及发酵产酶中试条件研究

发布时间：2020-08-05 20:44

【摘要】：半纤维素是纤维质原料中含量仅次于纤维素的一种重要物质,占植物干重的15%~35%。在目前能源紧缺的情况下,充分利用纤维质原料生产燃料乙醇成为解决能源问题的重要途径。在半纤维素利用过程中木聚糖酶起着至关重要的作用,通过提高木聚糖酶活力来降低半纤维素被利用的成本,进而起到降低整个纤维乙醇的生产成本,成为一种必要的手段。课题研究以绿色木霉经诱变保存于实验室的100株诱变株为出发菌株,通过筛选、产酶发酵条件优化、酶解实验等方法手段,对绿色木霉诱变效果及其产酶特性等进行了研究,研究结果如下:1.通过复筛得到了10株酶活高于原始菌株酶活10%的诱变菌株;对10株诱变株进行再复筛,每个诱变株均做三组平行,最终得到了了A24和A75两株酶活平行性良好的菌株;对A75和A24进行遗传稳定性检测表明,A75的遗传稳定性比A24更具优势,将A75作为后续研究的实验菌株。2.通过单因素试验和正交试验对A75的摇瓶发酵产酶条件作了研究。结果表明:A75的培养配方为乳糖4.0%、MgSO_4·7H_2O 1%、(NH4)_2SO_4 1%、KH_2PO_4 0.1%,CaCl_2 0.05%、微量元素液0.1%、吐温80 0.04%;培养条件为pH5.0、30℃、150 rpm、144~168 h,所产木聚糖酶酶活达到7715.64 IU/mL,比优化前提高了约28%。3.A75的50 L中试发酵产酶实验结果表明:以乳糖为诱导物补料量15%~18%,还原糖浓度降至0.6%时开始补料,发酵罐溶氧值控制在20%~30%之间,罐压设定为0.04 kpa,转速不超过400 rpm。该条件下,最终木聚糖酶活达到了40216 IU/mL,比原始菌株产酶量高18%。4.A75产木聚糖酶的酶特性研究结果表明:A75所产酶类主要是木聚糖酶,还含有一定量的纤维素酶,β-葡萄糖苷酶几乎不含。该木聚糖酶属于酸性木聚糖酶,耐热性较差,最适作用温度为50°C,最适作用pH为5.0。5.利用汽爆玉米秸秆为酶解原料,配合使用纤维素酶和β-葡萄糖苷酶,对A75所产酶的酶解效果进行实验。结果表明:当添加量分别为每克绝干物料25 IU/mL、1200 IU/mL、20 IU/mL时,酶解作用效果最好。
【学位授予单位】：南阳师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ925
【图文】：

标准曲线,木糖,标准曲线,柠檬酸缓冲液

线制作称量皿中置于烘箱82～85℃烘5 h以上，配制成0.45、0.50、0.55、0.60 mg/mL 的木糖梯度溶液 3 支比色管做三个平行，每个梯度的三支样品溶液、0.5 mL（pH 4.8）0.05 mol/L 柠檬酸缓冲液色管加入相同的柠檬酸缓冲液和 DNS，作为空空白管煮沸 5 min，迅速取出用冷水冷却至室温容至 10 mL，在分光光度计 560 nm 下测定各样糖含量(mg)为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标数在 0.999 以上方可使用。木糖标准曲线及公

标准曲线,葡萄糖,标准曲线,柠檬酸缓冲液

吸入反应液的体积（mL)。含量测定准曲线制作在 105℃高温下烘干（至无质量差为止），配制成浓度 040、0.45 、0.50、0.55、0.60mg/mL 的葡萄糖梯度溶液；取 3 支比色管做三个平行，每个梯度的三支样品管均依次萄糖溶液、1.5 mL（pH 4.8）0.05 mol/L 柠檬酸缓冲液、2.0 比色管加入相同的柠檬酸缓冲液和 DNS，作为空白对照和空白管煮沸 5 min，迅速取出用冷水冷却至室温；定容至 10 mL，在 540 nm 下测定各样品吸光值（用空白g）为横坐标，吸光值为纵坐标绘制曲线，并拟合回归方程99 以上方可使用。葡萄糖标准曲线及葡萄糖含量计算公式

关系图,碳源,类别,关系图

表 3-1 正交试验因素与水平表Table 3-1 Orthogonal test factors and level tables因素乳糖(%)A玉米浆(%)BKH2PO4(%)CM1 3 3 0.10 2 4 2 0.15 3 5 1 0.20 与分析源对 A75 发酵产酶的影响碳源对 A75 发酵产酶影响的实验结果如图 3-1 所示。在确上，将乳糖添加量设置不同的梯度进行研究，结果如图 3-

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