里氏木霉纖維素酶的液態(tài)深層發(fā)酵生產(chǎn)及其應(yīng)用的研究.pdf

1、隨著能源危機的加劇，天然纖維質(zhì)原料酶解生產(chǎn)燃料酒精成為當(dāng)前研究的熱點，然而，纖維素酶的使用成本是束縛此項研究的瓶頸所在。本實驗旨在通過優(yōu)化里氏木霉突變株WX-112液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的培養(yǎng)條件，尋求能更好降低纖維素酶使用成本的有效途徑。用經(jīng)過預(yù)處理的蔗渣代替微晶纖維素作為主要碳源用于纖維素酶的生產(chǎn)，既解決了環(huán)境污染問題，又可有效降低生產(chǎn)成本。 通過機械粉碎、酸水解、堿水解、微波與堿聯(lián)合處理、活性乳酸菌處理等方法預(yù)處理蔗渣后用于里

2、氏木霉液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶。單因素試驗結(jié)果顯示：濃度為1％(w/v)的NaOH溶液水解蔗渣效果較好。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合微波輻射處理，由正交試驗得出了最佳的預(yù)處理工藝為：用0.30mol/L的NaOH溶液浸泡蔗渣，在微波功率為160W下處理5min，在此條件下單位能耗的酶活凈增值最大，后續(xù)發(fā)酵結(jié)束后，酶活較未經(jīng)處理的蔗渣發(fā)酵后所得酶活有顯著提高。其中，濾紙酶活和CMC酶活分別由原來的1.73IU/mL和60.2IU/mL提高到3.54IU/

3、mL和134.8IU/mL，提高了104.6％和123.4％。 利用葡萄糖阻遏效應(yīng)篩選抗阻遏的高產(chǎn)菌株。在平板上添加4％的葡萄糖篩選得到的菌株產(chǎn)酶最高，濾紙酶活和CMC酶活分別可達4.3IU/mL和165.0IU/mL左右，比原始菌株的產(chǎn)酶量分別提高了33.5％和31.0％。在此基礎(chǔ)上，通過單因素試驗和L16(45)的正交試驗得到了該菌株搖瓶液態(tài)發(fā)酵的最佳培養(yǎng)基組成為(g/L)：蔗渣30，麩皮25，豆餅粉40，乳清粉10，KH2

4、PO42.0，胰蛋白胨3.0，硫酸銨2.0，CaCl20.5，MgSO40.5；對該菌株搖瓶液態(tài)發(fā)酵的條件進行了優(yōu)化，得到的最佳培養(yǎng)條件為：種齡48h，培養(yǎng)基的起始pH5.0～5.5，培養(yǎng)溫度26～28℃，接種量10％，裝液量25ml/250ml，搖床轉(zhuǎn)速180r/min，培養(yǎng)144h。在此條件下最有利于菌體產(chǎn)酶，β-葡萄糖苷酶活、濾紙酶活和CMC酶活最高可分別達到4.5IU/mL、10.1IU/mL、294.6IU/mL。 對

5、酶學(xué)性質(zhì)進行了研究。β-葡萄糖苷酶活、濾紙酶活及CMC酶活的最適pH值均在5.0左右，濾紙酶活和CMC酶活的最適反應(yīng)溫度為55℃，β-葡萄糖苷酶的最適反應(yīng)溫度為50℃。當(dāng)酶液在低于50℃，環(huán)境pH值在5.0左右時保存可以較好的保持酶活力。Zn2+、Mg2+、Na+、Ca2+、Mn2+等對酶活有一定的激活作用，不同濃度的酒精可以不同程度的抑制酶活，且抑制程度隨酒精濃度的升高而增加，隨溫度的升高而加強。 蔗渣經(jīng)堿與微波聯(lián)合處理后纖維