臭曲霉產(chǎn)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶液體發(fā)酵條件及酶學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶是一種重要的工業(yè)酶制劑之一,它可以從低聚糖類底物的非還原性末端切開α-1,4糖苷鍵,釋放出葡萄糖,或?qū)⒂坞x出的葡萄糖殘基以α-1,6糖苷鍵轉(zhuǎn)移到另一個(gè)糖類底物上,從而得到非發(fā)酵性的低聚異麥芽糖(主要包括異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖等)、糖脂或糖肽等。此外,此酶還具有參與生物體糖代謝、生產(chǎn)低醇保健啤酒、合成甜味劑等方面的功能。因此,α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶越來越受到國內(nèi)外食品工業(yè)界、醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。目前,世界上具有工業(yè)化生產(chǎn)α-轉(zhuǎn)

2、移葡萄糖苷酶能力的國家主要是日本和丹麥。歐美和我國也開始此酶的相關(guān)研究,但還處于起步階段。目前主要的研究方向包括α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶菌株篩選方面,關(guān)于其性質(zhì)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、催化機(jī)制等方面的報(bào)道很少。國內(nèi)不能工業(yè)化生產(chǎn)的主要問題是發(fā)酵酶活很低。因此開展提高α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶酶活及性質(zhì)研究顯得極為重要。本研究以實(shí)驗(yàn)室篩選的臭曲霉SH4(Aspergillusfoetidus SH4)為對(duì)象,主要做了以下幾個(gè)方面工作:
　　 第一,臭曲霉S

3、H4(Aspergillus foetidus SH4)既產(chǎn)胞外酶,又產(chǎn)胞內(nèi)酶,因此本文首先開展了對(duì)細(xì)胞破碎方法研究,選取超聲波、研磨和化學(xué)破壁法。通過比較知,最佳破碎方法為研磨5min后,4℃放置24h。
　　 第二,本文研究了臭曲霉SH4的胞內(nèi)酶發(fā)酵條件,得出優(yōu)化的產(chǎn)胞內(nèi)α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的發(fā)酵培養(yǎng)基為:麥芽浸膏30g/L,玉米漿40g/L,KH2PO43.5g/L,K2HPO42g/L,MgSO4·7H2O0.25g/L,

4、最佳發(fā)酵條件為1.8％的孢子接種量,起始pH6.5,250mL三角瓶裝液量50mL,30℃,200r/min培養(yǎng)48h。培養(yǎng)基和發(fā)酵條件優(yōu)化后胞內(nèi)酶活從3057.5U/g(生物量1.57g/50mL)增加到4559.7U/g(生物量2.5g/50mL)。
　　 第三,本文研究了臭曲霉SH4的胞外酶發(fā)酵條件,得出優(yōu)化的產(chǎn)胞外酶的條件為:種齡為8h,接種量6％,250mL三角瓶裝液量為60mL。發(fā)酵條件優(yōu)化后胞外酶活從747U/mL

5、(所得發(fā)酵液23mL)上升到887U/mL(所得發(fā)酵液25mL)。脲素抑制菌體生長及產(chǎn)酶。吐溫-80對(duì)提高胞外酶活沒有效果。
　　 第四,本研究進(jìn)行了α-轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶的最適底物濃度、最適pH、pH穩(wěn)定性、最適溫度、溫度穩(wěn)定性等方面的研究,得出以下結(jié)論:最適pH為4.0。酶在pH3.0～4.0條件下具有較高穩(wěn)定性。最適反應(yīng)溫度為50℃,酶在50℃以下比較穩(wěn)定。
　　 綜上所述,本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)臭曲霉SH4(Aspergill