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葡萄糖氧化酶产生菌分离筛选及发酵条件优化研究

作　者: 赵勇
导　师: 宋志文
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境科学
关键词: 葡萄糖氧化酶黑曲霉培养基发酵条件优化
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,E.C.1.1.3.4,简称GOD)能够在有氧条件下催化葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢,具有去除葡萄糖、脱氧、杀菌等作用,广泛应用于食品、饲料、医药等行业。葡萄糖氧化酶分布于动物、植物和微生物体内,但由于微生物具有生长繁殖速度快,来源广等特点使之成为葡萄糖氧化酶的主要来源。目前,工业生产上主要利用黑曲霉或青霉发酵生产葡萄糖氧化酶。本研究从土壤中分离纯化得到一株葡萄糖氧化酶产生菌,经BIOLOG微生物鉴定系统鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger),研究了培养基组成和理化因子对产生葡萄糖氧化酶酶活力的影响,确定了最佳发酵条件。通过研究得到如下结论:(1)培养基中主要营养物最佳成分分别为葡萄糖、蛋白胨、硝酸钠。(2)培养基中各营养物最佳浓度分别为葡萄糖100g/l,蛋白胨4 g/l,硝酸钠3 g/l,磷酸氢二钾2g/l,硫酸镁0.7 g/l,碳酸钙3.5 g/l,氯化钾0.5 g/l。使用优化后的培养基产酶活性为1.17μmol/min,较未优化前(0.79μmol/min)有明显提高。(3)黑曲霉菌摇床发酵产葡萄糖氧化酶的最佳时间为72h、培养基pH为6、培养温度为28℃、振荡器转速为200转/分、接种量为10%、菌龄为36h。(4)黑曲霉发酵罐发酵试验的最佳条件为温度28℃、搅拌器转速为200转/分、pH为6、发酵时间48h。(5)麸皮固态发酵发酵黑曲霉产葡萄糖氧化酶的最适条件为:温度30℃、周期72h、液料比为1.5。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-11
第1章绪论  11-21
  1.1 前言  11-12
  1.2 葡萄糖氧化酶的来源及应用  12-16
    1.2.1 葡萄糖氧化酶的来源  12
    1.2.2 葡萄糖氧化酶在食品工业中的应用  12-13
    1.2.3 葡萄糖氧化酶在饲料工业中的应用  13-14
    1.2.4 葡萄糖氧化酶在医药工业中的应用  14-15
    1.2.5 生产葡萄糖酸盐  15-16
    1.2.6 其他方面  16
  1.3 葡萄糖氧化酶的催化反应原理  16-17
  1.4 葡萄糖氧化酶的酶学性质  17
  1.5 葡萄糖氧化酶的酶活测定方法  17-19
  1.6 产酶菌株的筛选、育种及产酶优化的研究  19-20
  1.7 本课题研究的背景目的、意义及主要内容  20-21
    1.7.1 研究目的、意义  20
    1.7.2 研究内容  20-21
第2章研究背景  21-27
  2.1 前言  21
  2.2 材料与方法  21-22
    2.2.1 土壤样品采集  21
    2.2.2 实验方法  21
    2.2.3 实验试剂  21-22
    2.2.4 实验仪器  22
    2.2.5 酶活测定方法  22
  2.3 结果与分析  22-26
    2.3.1 真菌培养基筛选  22-23
    2.3.2 黑曲霉镜检图片  23
    2.3.3 真菌鉴定结果  23-26
    2.3.4 产酶活性筛选  26
  2.4 结论  26-27
第3章葡萄糖氧化酶产生菌培养基优化  27-37
  3.1 前言  27
  3.2 实验材料和方法  27-28
    3.2.1 实验菌种  27
    3.2.2 培养基选择  27
    3.2.3 实验仪器  27
    3.2.4 实验方法  27-28
    3.2.5 酶活测定方法  28
  3.3 结果与分析  28-34
    3.3.1 培养基碳源筛选  28
    3.3.2 培养基碳源浓度筛选  28-29
    3.3.3 培养基最佳氮源筛选  29-30
      3.3.3.1 无机氮源  29-30
      3.3.3.2 有机氮源  30
    3.3.4 氮源浓度筛选  30-32
      3.3.4.1 无机氮源浓度  30-31
      3.3.4.2 有机氮源浓度  31-32
    3.3.5 磷酸二氢钾浓度  32
    3.3.6 碳酸钙浓度  32-33
    3.3.7 硫酸镁浓度  33-34
    3.3.8 氯化钾浓度  34
  3.4 培养基验证试验  34
  3.5 讨论  34-36
    3.5.1 碳源成分及浓度对产酶的影响  34-35
    3.5.2 氮源成分及浓度对产酶的影响  35
    3.5.3 其他营养元素浓度对产酶的影响  35-36
  3.6 结论  36-37
第4章葡萄糖氧化酶产生菌发酵条件优化  37-44
  4.1 前言  37
  4.2 材料与方法  37
    4.2.1 实验菌种  37
    4.2.2 实验仪器  37
    4.2.3 实验方法  37
    4.2.4 酶活测定方法  37
  4.3 结果与分析  37-41
    4.3.1 发酵时间  37-38
    4.3.2 培养基pH 值  38-39
    4.3.3 发酵温度  39
    4.3.4 振荡器转速  39-40
    4.3.5 接种量  40-41
    4.3.6 种龄  41
  4.4 讨论  41-43
    4.4.1 发酵时间对产酶的影响  41-42
    4.4.2 培养基pH 值对产酶的影响  42
    4.4.3 发酵温度对产酶的影响  42
    4.4.4 振荡器转速对产酶的影响  42
    4.4.5 接种量对产酶的影响  42
    4.4.6 菌龄对产酶的影响  42-43
  4.5 结论  43-44
第5章发酵罐发酵实验  44-48
  5.1 前言  44
  5.2 实验材料及方法  44-45
    5.2.1 实验菌种  44
    5.2.2 培养基选择  44
    5.2.3 实验仪器  44
    5.2.4 实验方法  44-45
    5.2.5 分析方法  45
  5.3 结果与分析  45-46
    5.3.1 发酵液残糖含量变化  45
    5.3.2 发酵液产酶活性变化  45-46
  5.4 讨论  46-47
  5.5 结论  47-48
第6章麸皮固态发酵实验  48-51
  6.1 前言  48
  6.2 实验材料及方法  48-49
    6.2.1 种液制备  48
    6.2.2 实验仪器  48
    6.2.3 实验方法  48-49
  6.3 结果与分析  49-50
    6.3.1 固态发酵时间  49
    6.3.2 固态发酵温度  49-50
    6.3.3 液料比  50
  6.4 结论  50-51
第7章结论和建议  51-52
  7.1 结论  51
  7.2 建议  51-52
参考文献  52-58
攻读硕士学位期间发表的学术论文  58-59
致谢  59

葡萄糖氧化酶产生菌分离筛选及发酵条件优化研究

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