海洋酵母普魯蘭類酵母一種新型生淀粉酶生產和特性研究.pdf

1、海洋酵母是生活在海洋環(huán)境中的一類占有重要生態(tài)地位的微生物種群。海洋酵母菌株可以產生很多生物活性物質，包括很多酶類，例如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、植酸酶、菊粉酶、纖維素酶和嗜殺因子等。如何開發(fā)利用這些資源是一個很有意義的研究課題。 本研究研究對象為從太平洋深海海底沉積物中分離的一株高產淀粉酶的海洋酵母菌株N13d。首先通過對N13d的常規(guī)生理生化鑒定和18SrDNA序列分析，確定其為普魯蘭類酵母.Aureobasidium pull

2、ulans菌株。這是首次關于海洋普魯蘭類酵母菌株產生胞外淀粉酶的報道。然后對N13d產淀粉酶的培養(yǎng)基組成、搖瓶培養(yǎng)條件進行了優(yōu)化，確定了液體搖瓶培養(yǎng)產酶的最佳條件。為了進一步獲得較高的酶產量，在此基礎上，利用2L的發(fā)酵罐進行了液體發(fā)酵的放大試驗，獲得了最佳通氣量和攪拌速度的數(shù)值，同時將粗酶液的酶比活力提高到了58.5U/mg蛋白。然后我們進行了不同濃度的生土豆淀粉在發(fā)酵液中的直接降解，并對水解產物進行了TLC和HPLC檢測。結果證明，經

3、過6h反應，36％濃度的生土豆淀粉得到充分降解，水解程度達到59.5％，水解產物基本上全是葡萄糖。 為了充分發(fā)掘該淀粉酶的應用潛力，接下來我們對該酶進行了純化，并對酶性質進行了研究。研究結果表明，該酶屬于葡萄糖淀粉酶，分子量為98kDa，具有二亞基結構，兩亞基分子量分別為65kDa和33kDa；具有較好的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性，60℃保溫3h，殘余酶活力仍能達到50％，在pH值4.0-8.0的范圍內，55℃保溫3h，殘余酶活力能達

4、到75％以上；對支鏈淀粉水解能力超過了對直鏈淀粉的水解能力，這種性質在真菌葡萄糖淀粉酶中是比較罕見的。此外，該酶還是一種生淀粉酶，可以降解生土豆淀粉、生玉米淀粉和生紅薯淀粉，其中對生土豆淀粉具有極強的降解能力。在20U/ml的酶濃度下，經過3h反應，能夠將高達36％濃度的生土豆淀粉懸液充分降解，生土豆淀粉顆粒水解程度達到58％。這種對生土豆淀粉的強降解能力是所報道的生淀粉酶中最強的。根據以上結果我們認為這是一種新型的生淀粉酶，具有很大的

5、應用潛力。 為了降低水解生土豆淀粉的工業(yè)生產成本，需要使用粗酶液水解。高濃度的生土豆淀粉的水解，需要高濃度的粗酶液。因此進行固體發(fā)酵，利用麩皮等廉價原料生產高濃度的粗酶液。通過對固體發(fā)酵參數(shù)的優(yōu)化，成功地將發(fā)酵提取液中的粗酶比活力提高到了120.5U/mg蛋白。相對于液體發(fā)酵粗酶液，酶比活力提高了一倍。本實驗研究獲得了一株高產新型生淀粉酶的海洋酵母菌株N13d，這是首次關于海洋普魯蘭類酵母產生淀粉酶的報道，開發(fā)了新的淀粉酶資源。

6、經過液體發(fā)酵，我們得到了生淀粉酶的粗酶液，粗酶液能夠降解高濃度的生土豆淀粉，水解產物基本全是葡萄糖。純酶性質的實驗結果表明海洋酵母普魯蘭類酵母N13d產的生淀粉酶與其他酵母和真菌所產的生淀粉酶有很多不同之處，最有特色的有兩點，一是該酶具有很強的降解α-1，6糖苷鍵的能力：二是該酶對高濃度的生土豆淀粉同樣具有極強的降解能力。N13d產生的生淀粉酶可以在食品和發(fā)酵工業(yè)用來水解生土豆淀粉，產物可以直接作為發(fā)酵原料，應用前景廣闊。本研究表明海洋