高產菊粉酶菌株的誘變選育及其酶的固定化.pdf

1、菊粉是由D-呋喃果搪以β－2,1-糖苷鍵連接的多聚果糖。其還原端接一個葡萄糖基，呈直鏈結構，富含于菊芋等多種菊科植物中，菊芋塊莖主要成分是菊粉，其含量占干重的70％-80％.菊芋適應性強，耐貧瘠，種植簡易，產量較高，是制備果搪或高果糖漿、菊粉寡糖和燃料酒精的極好原料。而菊粉酶是水解菊粉的高效專一作用劑，微生物源菊粉酶通常是底物誘導性的外切酶，主要通過催化水解菊粉鏈的非還原性末端的糖苷鍵，逐一水解釋放出果糖，主要產物是果糖。
　　

2、 為選育高產菊粉酶菌株，以本試驗室所保存的Penicillium sp.B01為出發(fā)菌株，分別通過物理誘變、化學誘變和復合誘變的方法達到誘變目的.其中化學誘變是通過使用不同濃度的化學劑吖黃素、硫酸二乙酯對原始菌株的孢子懸液進行了不同時間的處理；物理誘變是通過鈷射線對孢子懸液進行達到一定累計計量電離輻照；復合誘變則是通過先通過化學誘變再經過物理誘變來完成。在得到大量的誘變突變體后再經過初篩和復篩，最終在30μg/ml吖黃素誘變時間2h，劑

3、量率為4.11Gy/min的60Co-γ射線輻射使累計劑量為20.55Gy復合誘變的條件下，篩選出一株菊粉酶活比出發(fā)菌株高32％的突變菌株B0l-A13-Co31.將此菌種連續(xù)傳代6次進行產酶性能的穩(wěn)定性測定，證明了此菌株具有良好的遺傳穩(wěn)定性.突變菌株Penicillium sp.B01-A13-Co31所產菊粉酶在pH值4.5至5.5之間酶活變化不明顯，最適pH為4.5，最適溫度為55℃。
　　 為更好地運用菊粉酶進行菊粉深加

4、工的工業(yè)化生產，將突變菌株純化后擴大培養(yǎng)，對菊粉酶進行固定化技術研究.固定化試驗通過海藻酸鈉包埋法，SLD263陰性樹脂吸附法和人造纖維共價偶聯(lián)法三種方法進行，并分別對三種固定化酶酶活回收率進行了測定，結果表明：采用濃度為4％的海藻酸鈉包埋法所固定的固定化酶的酶活回收率最高，在加酶量為3U/ml時酶活回收率達72.8％.三種固定化酶反應最適溫度均為55℃，在溫度穩(wěn)定性方面，固定化酶的相對酶活的穩(wěn)定性都高于游離酶，其中微晶纖維固定化酶的相

5、對酶活受溫度影響最小.三種固定化酶的反應最適pH不同，其中微晶纖維固定化酶和陰性樹脂固定化酶的最適pH為4.0，海藻酸鈉固定化酶的最適pH為4.5，與游離酶相同.在pH穩(wěn)定方面，當pH大于4.5后微晶纖維、陰性樹脂固定化酶的相對酶活發(fā)生了明顯下降，其相對酶活受pH影響很明顯，較游離酶的穩(wěn)定性更低，而只有海藻酸鈉固定化酶在相同pH范圍下相對酶活穩(wěn)定性高于游離酶。從固定化酶酶活回收率、相對酶活的穩(wěn)定性和固定化過程的可操作性綜合考慮確定突變菌