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黑曲霉α-葡萄糖苷酶产生菌的诱变选育与低聚异麦芽糖生产的研究

作　者: 管立忠
导　师: 陈桂光
学　校: 广西大学
专　业: 发酵工程
关键词: α-葡萄糖苷酶 黑曲霉 菌种选育 发酵条件 酶学性质 异麦芽低聚糖
分类号: Q933
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


本文以本实验室保藏的黑曲霉(Aspergillus niger)M-1为出发菌株，经诱变选育筛选出产转苷活性较强的α-葡萄糖转苷酶产生菌黑曲霉(Aspergillus niger)CU-1，并对其α-葡萄糖转苷酶的产酶影响因素、粗酶液部分酶学性质以及利用黑曲霉CU-1菌株直接进行液态深层发酵生产异麦芽低聚糖做了初步研究，结果如下：本文以黑曲霉(Aspergillus niger)M-1为出发菌株利用诱变选育的方法，筛选出α-葡萄糖苷酶高产菌黑曲霉(Aspergillus niger)CU-1菌株，酶活由162U／mL提高到514.5U／mL，提高了3.2倍。通过对黑曲霉(Aspergillus niger)CU-1菌株产α-葡萄糖转苷酶的单因素试验分析，得到液态发酵生产α-葡萄糖转苷酶的最适产酶条件：3％F，2％B，起始pH6.0，接种量10％，培养温度30℃，转速为160r／min，培养时间72h。按单因素试验结果进行菌株液态深层发酵测其酶活力为721.32U／mL，比原始菌株162U／mL提高了4.45倍。对α-葡萄糖转苷酶粗酶液的部分酶学性质进行了研究。α-葡萄糖转苷酶粗酶液的最适作用pH为5.0；最适作用温度为45℃；在pH4.0～6.0稳定性较高；20℃～60℃热稳定性较强。以产酶最高的黑曲霉(Aspergillus niger)CU-1菌株作为研究对象，初步研究了不经α—葡萄糖苷酶的提取，采用液态深层发酵法直接生产异麦芽低聚糖。采用了B为碳源，进行了摇瓶发酵预实验，经过84h左右的发酵，检测最终产物中异麦芽低聚糖含量在90％左右。通过摇瓶发酵预实验的结果，本文采用了5L全自动发酵罐进行异麦芽低聚糖的发酵放大实验，经过96h左右的发酵，检测最终产物中异麦芽低聚糖含量在80％左右。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第一章 前言  10-21
  1. α-葡萄糖苷酶的研究进展  10-16
    1.1 α-葡萄糖苷酶的理化性质  10-12
    1.2 α-葡萄糖苷酶的检测方法  12-13
    1.3 α-葡萄糖苷酶在细胞中的分布  13
    1.4 α-葡萄糖苷酶的化学构成与结构  13-15
    1.5 α-葡萄糖苷酶的催化机制  15-16
    1.6 α-葡萄糖苷酶的生物学功能  16
    1.7 α-葡萄糖苷酶的来源  16
  2 α-葡萄糖苷酶的应用  16-19
    2.1 生产异麦芽低聚糖  16-19
    2.2 其它方面的应用  19
  3 本课题的立题背景、意义与主要内容  19-21
    3.1 立题背景与意义  19-20
    3.2 主要研究内容  20-21
第二章 α-葡萄糖苷酶产生菌黑曲霉 M-1 的诱变选育  21-36
  1 材料与仪器设备  21-22
    1.1 实验材料  21
    1.2 主要试剂  21-22
    1.3 主要仪器  22
  2 实验方法  22-29
    2.1 培养条件  22
    2.2 菌株的复壮  22-23
    2.3 菌株诱变选育  23-27
    2.4 分析方法  27-29
  3 结果与讨论  29-34
    3.1 原始菌株的复壮结果  29
    3.2 诱变剂最佳处理剂量的确定及诱变结果  29-34
  4 讨论  34-35
  5小结  35-36
第三章 α-葡萄糖转苷酶产酶条件的研究  36-43
  1 材料与仪器设备  36
    1.1 材料与试剂  36
    1.2 仪器设备  36
  2 实验方法  36-37
    2.1 培养基  36-37
    2.2 菌体培养  37
    2.3 粗酶液的制备  37
    2.4 酶活力的测定  37
  3 结果与分析  37-41
    3.1 α-葡萄糖转苷酶在细胞中的分布  37
    3.2 培养基的组成对产酶的影响  37-38
    3.3 培养温度对产酶的影响  38-39
    3.4 培养基起始 pH 值对产酶的影响  39
    3.5 培养时间对产酶的影响  39-40
    3.6 搅拌速度对产酶的影响  40
    3.7 接种量对产酶的影响  40-41
    3.8 装液量对产酶的影响  41
  4 讨论  41-42
  5 小结  42-43
第四章 α-葡萄糖苷酶粗酶液的酶学性质  43-48
  1 材料与方法  43
    1.1 实验材料  43
    1.2 实验方法  43
  2 实验结果与分析  43-47
    2.1 α-葡萄糖苷酶粗酶液的最适温度  43-44
    2.2 α-葡萄糖苷酶粗酶液的最适pH值  44-45
    2.3 不同温度对α-葡萄糖苷酶粗酶液稳定性的影响  45-46
    2.4 α-葡萄糖苷酶粗酶液在不同pH值下的稳定性  46-47
  3 讨论  47
  4 小结  47-48
第五章 异麦芽低聚糖的制备  48-65
  1 材料与仪器设备  49-50
    1.1 材料与试剂  49
    1.2 仪器设备  49-50
  2 实验方法  50-51
    2.1 培养基  50
    2.2 培养条件  50
    2.3 分析方法  50-51
  3 结果与讨论  51-63
    3.1 异麦芽低聚糖发酵放大的摇瓶预实验  51-56
    3.2 异麦芽低聚糖发酵放大研究  56-58
    3.3 HPLC 检测图谱  58-63
  4 结果与讨论  63-64
  5 小结  64-65
第六章 总结与展望  65-67
  1 总结  65
  2 展望  65-67
参考文献  67-72
附录 I 主要试剂  72-73
附录 II 主要仪器  73-75
附录 III 溶液和缓冲液  75-76
致谢  76-77
在校期间发表的论文:  77

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中图分类: > 生物科学 > 微生物学 > 微生物遗传学
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