高產木聚糖酶米曲霉菌株的理性選育、發(fā)酵優(yōu)化及酶學特性研究

1、福建師范大學碩士學位論文高產木聚糖酶米曲霉菌株的理性選育、發(fā)酵優(yōu)化及酶學特性研究姓名：石磊申請學位級別：碩士專業(yè)：微生物學指導教師：鄭毅20080501摘要摘要以米曲霉(Aspergillusoryzae)FS018為出發(fā)菌株，研究了葡萄糖對該菌株木聚糖酶合成的影響，當葡萄糖濃度大于3％時，酶合成能力迅速下降，表明葡萄糖對該菌株木聚糖酶合成具有阻遏效應。以抗高濃度葡萄糖阻遏效應作為理性篩選模型，對該菌株采用紫外線、半導體激光誘變處理，篩

2、選抗高濃度葡萄糖木聚糖酶高產菌株。紫外誘變劑量為15w，紫外燈30cm處照射110s；半導體激光誘變劑量為670rim，功率800mW，光斑直徑15cm，輻照時間30min。經(jīng)過紫外、半導體激光先后誘變處理3代，獲得一株高產菌株FST036，木聚糖產酶水平達到420057U／mL，比出發(fā)菌株提高了24％，同時抗葡萄糖阻遏能力大幅提高。對FST036產酶發(fā)酵培養(yǎng)基進行優(yōu)化，通過單因素篩選確定最佳碳源為麩皮與玉米芯組合，氮源為牛肉膏；采用二

3、水平PlackettBurman設計對影響產酶的8個因素進行考察，從中篩選出有顯著效應的4個因素：玉米芯、K2HPOa、MgS04和初始pH值；運用均勻設計法對該4因素進行九水平優(yōu)化，獲得它們的最佳組合，發(fā)酵培養(yǎng)基最優(yōu)配方(g／L)：牛肉膏5O，硝酸鈉10，K2HP04117，MgS04126，F(xiàn)eS04001，麩皮28，玉米芯18，pH757。優(yōu)化后產酶水平從420057U／mL提高到598736U／mL，實測值與均勻設計的模擬值僅為

4、031％的誤差。最后，發(fā)酵條件優(yōu)化結果表明：接種量1％，裝液量45mid250mL，發(fā)酵培養(yǎng)72h酶活達到最大值623784U／mL。對FST036菌株產木聚糖酶的代謝過程進行初步研究，木聚糖酶合成與菌體生長為耦聯(lián)過程。以Logistic方程和LuedekingPiret方程為基礎，建立該菌發(fā)酵過程中菌體生長、木聚糖酶生成和基質消耗的動力學模型，求得模型參數(shù)，該動力學模型與試驗結果擬和程度較好。酶學特性研究結果表明：酶最適作用溫度為55