利用扣囊復膜酵母菌A11菌株轉化木薯淀粉生產海藻的研究.pdf

1、海藻糖(Trehalose)廣泛存在于微生物、無脊椎動物、脊椎動物和植物中。研究顯示海藻糖不僅可以作為細胞碳源儲存物,還可用作高效保護劑增加細胞組分對不良環(huán)境條件(如高溫、饑餓、冷凍、脫水、輻射、有毒試劑、高滲透壓和高酒精濃度)的抗性。海藻糖不僅可以在生物體內起作用,而且外加的海藻糖同樣可以對生物大分子具有保護作用,這使其在很多方面具有廣泛的應用,如在醫(yī)學、分子生物學和微生物學中作為細胞防凍劑、化妝品的有效成分、診斷試劑和生物產品的穩(wěn)定

2、劑,以及用作新鮮食品的保鮮劑。因此,用廉價高效的的方法生產海藻糖已成為當前研究熱點。
　　 淀粉價格低廉,來源廣泛,以淀粉為原料,酶法制備海藻糖,起始物價格便宜,轉化率高,很有應用前景,被認為是用來生產海藻糖的最佳原料。我們在過去的研究中也發(fā)現Saccharomycopsis fibuligera sdu是利用淀粉來轉化生產海藻糖的很好菌株。但該酵母菌體內能合成酸性和中性海藻糖酶,這些酶在細胞中可以分解合成的海藻糖,這將不利于海

3、藻糖的累積。因此,為了提高海藻糖的產量,從該菌株中去除或降低酸性和中性海藻糖酶活力是必要的。后來,利用化學誘變技術獲得酸性和中性海藻糖酶活力大大降低的A11突變株,該突變株在可溶性淀粉培養(yǎng)基中培養(yǎng)菌體內海藻糖的累積量達到19.1％(w/w),在玉米淀粉培養(yǎng)基中培養(yǎng)菌體內海藻糖的累積量達到24.0％(w/w)。本研究發(fā)現用木薯淀粉代替玉米淀粉來生產海藻糖能使海藻糖的生產成本更低,A11突變株在2.0％(w/v)木薯淀粉培養(yǎng)基2-L發(fā)酵罐中

4、發(fā)酵48 h菌體內海藻糖的累積量達到25.8％(w/w)。
　　 使用可溶性淀粉和玉米淀粉作為碳源來轉化海藻糖是不經濟的。木薯作為一種非糧作物,被用來當做食品和發(fā)酵工業(yè)的淀粉材料,在中國南方很多省市大范圍種植。研究中,我們發(fā)現在搖瓶試驗中,A11菌株利用木薯淀粉轉化海藻糖量高于可溶性淀粉、玉米淀粉等。且在2.0％木薯淀粉、4.0％豆餅粉水解液、pH 5.5和30℃條件下培養(yǎng)48 h,海藻糖累積量達24.8％(w/w)。
　

5、　 本論文還利用2-L全自動發(fā)酵罐研究該菌株發(fā)酵木薯淀粉生產海藻糖,A11菌株48 h發(fā)酵罐中海藻糖積累量為25.8％,殘留還原糖濃度和殘留總糖濃度分別為1.2 mg/mL和2.1 mg/mL。這是目前所報道的海藻糖積累量最高的菌株。
　　 在海藻糖提取精制工藝方面,本論文主要用了三氯乙酸和乙醇沉淀法提取菌體中的海藻糖,提取液經過進一步分離純化,得到海藻糖晶體。
　　 針對目前海藻糖的提取方法都存在不足,本研究用化學誘