氧化葡萄糖桿菌產(chǎn)右旋糖酐糊精酶的發(fā)酵過程優(yōu)化.pdf

1、本文以氧化葡萄糖桿菌右旋糖酐糊精酶(DDase)為主要研究對象，在建立了其分析和檢測方法的基礎(chǔ)上，對氧化葡萄糖桿菌DDase培養(yǎng)基和發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 1.應(yīng)用細(xì)胞透性化技術(shù)快速提取測定氧化葡萄糖桿菌胞內(nèi)右旋糖酐糊精酶。
　　 本文研究了應(yīng)用細(xì)胞透性化技術(shù)破碎氧化葡萄糖桿菌(GluconobacteroxydansM5)以提取并測定胞內(nèi)右旋糖酐糊精酶(DDase)。根據(jù)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定了從氧化葡萄糖桿

2、菌細(xì)胞中提取DDase的最佳方法:甘氨酸濃度(w/v)=15％,TritonX-100濃度(v/v)=1％，菌懸液OD600=0.5～6，pH=6.81，冰浴處理時(shí)間=1h。該研究將細(xì)胞透性化技術(shù)應(yīng)用到右旋糖酐酶的提取檢測過程中，與超聲波細(xì)胞破碎法相比，該方法條件溫和，酶的釋放率較高并易于放大，同時(shí)細(xì)胞透性化技術(shù)使胞內(nèi)酶在穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用，從而提高其穩(wěn)定性和催化效率。
　　 2.DDase合成過程的發(fā)酵調(diào)控關(guān)鍵是對發(fā)酵

3、培養(yǎng)基以及培養(yǎng)條件的調(diào)控，通過對這些因素的調(diào)控達(dá)到最大限度地調(diào)節(jié)代謝向合成產(chǎn)物方向進(jìn)行，最終達(dá)到高產(chǎn)的目的。培養(yǎng)基組分中的碳源、氮源、微量元素和無機(jī)鹽等多個因子都會對氧化葡萄糖桿菌的生長以及DDase的合成進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)還影響到產(chǎn)物的進(jìn)一步分離提取工作和產(chǎn)物的質(zhì)量。因此，在生產(chǎn)過程中只有選用良好的培養(yǎng)基成分和配方才能達(dá)到最優(yōu)效果。氧化葡萄糖桿菌DDase培養(yǎng)基的優(yōu)化首先采用單因素篩選法，篩選出最佳碳源、氮源和金屬離子，并應(yīng)用Placke

4、tt-BurmanDesign設(shè)計(jì)和ResponseSurfaceMethodology設(shè)計(jì)，對搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化，得到比較合適的培養(yǎng)基，最終確定培養(yǎng)基的最優(yōu)配方為:葡萄糖17.670g/L，麥芽糖30g/L，胰蛋白胨12.198g/L，酵母粉13.528g/L，硝酸銨15g/L，CuSO40.01g/L，ZnSO40.01g/L，NaCl0.009g/L，初始pH6.0。研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖、胰蛋白胨、酵母粉和NaCl是影響DDas

5、e產(chǎn)量的重要因素。優(yōu)化后，酶活由0.037U/mL提高到0.238U/mL，是目前文獻(xiàn)中所報(bào)道的最高值。
　　 3.為了進(jìn)一步提高氧化葡萄糖桿菌右旋糖酐糊精酶的產(chǎn)量，本文在應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化了培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，對其它培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，在種齡27h，接種量12.5％，裝液量25mL，pH3.5時(shí)酶活達(dá)到最高。生長曲線顯示，pH4.0最有利于菌體生長，而pH3.5酶活達(dá)到最高值。因此，為得到最高酶活，將培養(yǎng)基由pH4.0調(diào)整