混合菌發(fā)酵法生產(chǎn)聚乙烯醇降解酶的條件優(yōu)化研究.pdf

1、聚乙烯醇(PVA)是一種人工合成的水溶性高分子聚合物，被廣泛應(yīng)用于紡織工業(yè)中的上漿劑。經(jīng)PVA上漿的棉織物，必須經(jīng)過退漿處理才能增加其吸水性。傳統(tǒng)的退漿方法是使用70～90℃的熱水對(duì)棉織物進(jìn)行洗脫，洗脫下的PVA隨廢水排出，這就導(dǎo)致紡織廠排出的廢水中含有大量的PVA，而PVA化學(xué)好氧量大，可生化性較差，造成水體的嚴(yán)重污染。利用酶法退漿，在退漿的同時(shí)進(jìn)行PVA的降解，提高了退漿廢水的可生化性，且從退漿過程的水耗、能耗以及廢水的處理費(fèi)用來看

2、，酶法退漿較傳統(tǒng)方法有較大的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)酶的處理?xiàng)l件溫和，對(duì)棉織物的損害較少，因此PVAase的研究越來越受到重視。本論文在課題組研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對(duì)混合菌發(fā)酵產(chǎn)PVAase的發(fā)酵條件進(jìn)行研究，考察了金屬離子對(duì)混合菌生長(zhǎng)和產(chǎn)酶的影響、酵母粉的添加策略對(duì)產(chǎn)酶的影響和研究了兩階段營(yíng)養(yǎng)控制對(duì)PVAase發(fā)酵的影響。主要研究結(jié)果如下： (1)通過金屬離子的單因素實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Mg2+和Fe3+對(duì)混合菌生長(zhǎng)和產(chǎn)酶的影響非常顯著，酶活比沒有添加前

3、分別提高了449.0％和1766.3％；Cu2+和Zn2+對(duì)混合菌生長(zhǎng)和產(chǎn)酶有明顯的抑制作用，酶活比沒有添加前分別降低了71.5％和20.1％：Mn2+和Ca2+的影響是微弱的。 (2)Mn2+和Mg2+的單獨(dú)添加對(duì)混合菌產(chǎn)酶的影響不大，當(dāng)Mn2+和Mg2+與Ca2+組合添加時(shí)，對(duì)PVAase生產(chǎn)有促進(jìn)作用，發(fā)酵結(jié)束時(shí)酶活分別達(dá)到1.461U·ml-1(添加Fe3+、Mg2+和Ca2+)和1.453U·ml-1(添加Fe3+、M

4、n2+和Ca2+)，比單獨(dú)添加Mg2+和Mn2+時(shí)酶活分別提高了17.3％和17.1％。Fe3+、Ca2+與Mg2+、Mn2+的組合添加，一方面增加了酶的表觀活性，另一方面，能有效地促進(jìn)PVAase的生物合成，提高發(fā)酵液的總酶活。 (3)通過不同初始PVA濃度下混合菌分批發(fā)酵生產(chǎn)PVAase的發(fā)酵曲線分析得出酵母粉是最有可能的限制性因素。分析比較了一次性補(bǔ)加、分批補(bǔ)加和恒速流加酵母粉對(duì)混合菌產(chǎn)PVAase的影響，其中分批補(bǔ)加效果