產(chǎn)彈性蛋白酶菌種篩選及發(fā)酵條件優(yōu)化研究.pdf

1、本文以彈性蛋白酶為研究對(duì)象，主要研究產(chǎn)彈性蛋白酶菌株的篩選、發(fā)酵條件的優(yōu)化以及高產(chǎn)菌種的誘變選育，并在現(xiàn)有的條件下，對(duì)粗酶的固定化進(jìn)行了初步的探索。 從特殊生態(tài)環(huán)境中分離得到了19株產(chǎn)彈性蛋白酶菌株，有三株產(chǎn)酶活力達(dá)到15u/ml，并對(duì)其中一株發(fā)酵產(chǎn)酶條件進(jìn)行了初步的研究，結(jié)果表明，葡萄糖和干酪素最有利于該菌株產(chǎn)酶，酵母膏作為生長(zhǎng)因子對(duì)產(chǎn)酶的影響不大，通過正交試驗(yàn)確定其最適濃度配比為：2.O％干酪素、O.5％葡萄糖、O.4％酵母

2、膏。發(fā)酵條件初步研究結(jié)果表明：該菌株在30℃、起始pH7.0、裝液量25ml/250ml、發(fā)酵28h產(chǎn)酶量達(dá)到最大，酶活為18u/ml。 土壤篩選出來的菌株經(jīng)過紫外線誘變，誘變劑量為30s照射，菌株產(chǎn)酶活性提高65％，再通過硫酸二乙酯(DES)化學(xué)誘變，誘變劑量為1％濃度處理40min，使菌株酶活進(jìn)一步提高到120％，最后將兩種誘變方法結(jié)合使用，采用紫外線照射20s后再用DES處理20min，酶活產(chǎn)量比原始出發(fā)菌株提高近1.44

3、倍，達(dá)到30tJ/ml。并在此工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了菌株產(chǎn)酶條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，該菌對(duì)氧的需求比較大，通過提供氧載體吐溫-80，能夠提高胞外酶的產(chǎn)量。 通過聚乙烯醇包埋法和聚乙烯醇為載體戊二醛作為交聯(lián)劑共價(jià)交聯(lián)法對(duì)彈性蛋白酶粗酶進(jìn)行了固定化的研究，實(shí)驗(yàn)表明，共價(jià)交聯(lián)法固定化后每克載體酶活2l.6u，酶活回收率能夠達(dá)到48％，酶在酸性環(huán)境中穩(wěn)定性增強(qiáng)，經(jīng)過6批次彈性蛋白分批水解，酶活殘留率25％，具有一定的操作穩(wěn)定性，本研究?jī)?nèi)容

4、為以后的純酶固定化奠定了基礎(chǔ)。 彈性蛋白酶發(fā)酵是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，為了分析研究罐中發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)特性，探索大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)的可行性，在搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化和發(fā)酵條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，我們?cè)?4L發(fā)酵罐中進(jìn)行了放大試驗(yàn)，探討罐中分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)特征。在14L發(fā)酵罐分批發(fā)酵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了發(fā)酵過程菌體生長(zhǎng)、產(chǎn)物形成、及基質(zhì)消耗隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)模型。Logistic方程、Luedeking-Piret方程及簡(jiǎn)單的基質(zhì)消耗方程能夠用來描述