黑曲霉B0201液体发酵产单宁酶最佳工艺条件研究

目的:研究黑曲霉B0201液体发酵产单宁酶的条件。方法:用紫外分光光度法测定酶活,采用单因素法对黑曲霉B0201产单宁酶的工艺条件进行优化。结果:液体发酵主要产胞内酶,4%单宁酸、2.5%葡萄糖、1.25%(NH4)2SO4是产酶的最佳培养基;温度30℃,初始pH值为5.0,接种量孢子悬液1×108个/mL,装液量50mL,摇床转速140r/min是产酶的最佳工艺条件,发酵72h,单宁酶的活力最高,可达145.2U/mL。     

利用黑曲霉B1401发酵废弃茶末浸提液产单宁酶的工艺优化

以废弃茶末为原料,接种黑曲霉,以液态摇瓶的形式进行单宁酶生产的研究。通过单因素实验、Plackett-Burman实验及Box-Behnken响应面实验优化黑曲霉B1401液态发酵产单宁酶的最佳工艺条件。结果表明,诱导物为6%单宁酸+3%茶多酚,碳源为复配碳源,即0.746%可溶性淀粉:0.254%蔗糖,氮源为复配氮源,即0.3%尿素:0.7%硝酸钠,接种量为1%,装液量为90 mL/250 mL,转速为140 r·min-1,温度为30 ℃,发酵时间为72 h,此条件下单宁酶酶活可达104.82 U/g。     

常压室温等离子体快速诱变选育单宁酶高产黑曲霉菌株

利用常压室温等离子体快速诱变技术对产单宁酶黑曲霉菌株B0201进行诱变,通过溴酚蓝平板变色圈法初筛,液态发酵产酶测定法复筛获得突变株B1401,其诱变后的菌株在液态发酵中获得17.61 U/g酶活,提高2倍;并在固态发酵中进行验证,在固态培养中获得酶活27.68 U/g,提高1.64倍。通过因素优化,得出其液态培养产酶的条件为单宁酸浓度5%,葡萄糖浓度2.5%,最适培养时间3.5 d,最适产酶生长温度28℃。     

一株产单宁酶酵母菌株的筛选

单宁酶全称单宁酯酰水解酶(Tannase,EC 3.11.20),能水解水解性单宁酸和没食子酸酯类中的酯键和缩酚羧键,生成没食子酸和葡萄糖。本实验从青柿、未完全成熟的香蕉、茶叶、茶园土壤等富含单宁酸的环境中取样,采用富集培养技术分离筛选出69株产单宁酶的菌株,并对其菌株的外在特性和产酶活力进行了研究和测定,最终获得一株产单宁酶活力较高的酵母菌株FC6-1。在未进行发酵条件优化前,该菌株所产单宁酶酶活达到2.86U/mL。采用薄层色谱法和SBA-40D生物传感分析仪等方法对该酶酶解产物分析,结果表明该菌株产生的单宁酶能够有效的水解单宁酸生成没食子酸和葡萄糖。     

ECR-1030M树脂固定化单宁酶

制备了一种新型固定化单宁酶并优化了固定化工艺。用米曲霉固态发酵单宁酶,然后分别用不同类型树脂以戊二醛交联法固定单宁酶并筛选出最佳树脂载体;通过均匀试验和统计分析优化了单宁酶固定化工艺条件;对固定化单宁酶的保藏稳定性和循环使用次数进行了测定。结果显示:二苯乙烯/丙烯酸酯基型大孔吸附树脂ECR-1030M固定化单宁酶性能最佳。最优固定化工艺条件为:戊二醛浓度3.5%、固定化时间5.5 h、料酶比1︰16(g/m L)。此条件下制备的固定化单宁酶活力最高,为1480.5±32.6 U/g,酶活回收率为64.5%。固定化单宁酶在4℃下保藏20 d,以及循环使用6次后,仍可保留超过80%的酶活力。由此可见,ECR-1030M树脂固定化单宁酶是一种酶活力高、稳定性好、可多次高效使用的酶制剂。     

常压室温等离子体快速诱变选育高产单宁酶菌株

采用常压室温等离子体诱变技术处理黑曲霉B0201,选育高产单宁酶突变株,为单宁酶的发酵生产提供优良菌株。确定等离子体处理条件,采用稀释平板培养法挑选突变株,利用变色圈法和分光光度法测定产酶量,获得最佳诱变时间为180 s,正突变率高达19%。通过2%的高浓度单宁酸显色平板初筛850株菌,液态摇瓶发酵复筛90株菌,得到高产单宁酶的菌株B1401。诱变后单宁酶酶活为17.61 U/g,是原始菌株酶活8.94 U/g的2倍左右,且传代菌种产单宁酶稳定性良好。     

黑曲霉单宁酶发酵工艺

用黑曲霉Aspergilhus niger QG 0301进行单宁酶发酵，制得酶制剂。实验结果表明：Aspergillus niger QG 0301进行单宁酶发酵的适宜培养基包括：混合碳源（或玉米淀粉）、硫酸铵、磷酸二氢钾、碳酸钙、硫酸镁、单宁酸；在30℃、120r/min振荡培养5天，单宁酶产量平均为18．55u／mL。     

黑曲霉利用五倍子生料固体发酵产单宁酶优化发酵条件研究

单宁酶全称是单宁酯酰水解酶(Tannase,EC3.1.1.20),它可以水解没食子酸单宁中的酯键和缩酚羧键,生成没食子酸和葡萄糖.主要来源于微生物,存在于细胞内和细胞外,目前研究得较多较为深入的是青霉和黑曲霉.本实验对五倍子生料固体发酵产单宁酶进行了研究,发酵条件的单因素优化后得到:初始水分含量80%,接种量1%,20%五倍子,温度30℃为最佳产酶条件.在此基础上,利用正交实验对显著影响产单宁酶的培养基及培养条件因素进行优化,得到固体发酵黑曲霉诱变菌株最佳产单宁酶条件为:湿度80%、接种量1%、发酵温度33℃、五倍子含量15%.其中温度对黑曲霉产单宁酶酶活性的影响是显著的,并测得在此最佳发酵条件下产单宁酶活性达57.32U/gds.     

黑曲霉N5-5单宁酶的纯化及酶学性质测定

采用中空纤维膜超滤和葡聚糖凝胶层析相结合的方法对黑曲霉N5-5单宁酶进行纯化,然后对纯酶性质进行测定。结果显示,黑曲霉N5-5单宁酶用该方法纯化后,可纯化近20倍,酶活力可回收23.30%。对纯酶作十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,可知黑曲霉N5-5单宁酶为分子质量64.2 k D的单肽链蛋白。纯酶的酶促反应最适温度为45℃,且在25~45℃范围内热稳定性良好;酶促反应最适p H值为5.0,且在p H 5.0~5.5范围内酸碱稳定性良好。另外,反应动力学测定结果表明,该酶对底物没食子酸丙酯的米氏常数K_m为0.916 mmol/L,最大反应速率vmax为0.877 mmol/(L·min)。     

固态发酵黑曲霉产单宁酶发酵条件研究

经紫外线诱变黑曲霉菌株筛选出1株高产单宁酶的黑曲霉B0201,利用五倍子为诱导物,固态发酵该菌株得到的单宁酶活力有较大提高。单因素优化试验表明,五倍子用量为8%,初始水分含量为50%,初始pH6.0,温度30℃为优化产酶条件。在优化的条件下,培养96h后产单宁酶酶活力达到了58.2 U/g(干基)。因此,黑曲霉固态发酵产单宁酶具有很大的研究意义及广阔的应用前景。     

响应面法优化黑曲霉产单宁酶的固体发酵条件

通过固体发酵培养基单因素研究,确定了三个影响单宁酶产率的关键因素,对氮源用量、五倍子用量、培养温度采用响应面法的中心旋转实验设计原理,进行三因素三水平的响应面分析,以获得最佳产单宁酶的培养基及培养条件组成。结果表明,固体发酵黑曲霉最佳产酶条件为：五倍子含量为9％;氮源添加量为2．3％;温度为32℃。在此条件下进行发酵产酶重复实验,酶活力为219．4U／mL。     

黑曲霉B1401固态发酵茶叶加工废料产单宁酶的研究

为促进茶叶加工废料的高效利用,对黑曲霉B1401利用茶叶加工废料固态发酵生产单宁酶进行初步研究。在单因素研究的基础上,运用Plackett-Burman试验和Box-Behnken响应面法优化黑曲霉B1401固态发酵产单宁酶的最佳工艺条件。结果表明:可溶性淀粉0.48%、氮源比(尿素∶硝酸钠)0.74∶0.26(g/g)、接种量30%、装载量5 g、液固比1.8∶1(mL/g)、发酵温度30℃、发酵时间为99 h,在此条件下单宁酶酶活力可达到46.06 U/g。验证试验值44.02 U/g与模型的预测值基本相符,表明该试验方法适合于黑曲霉B1401的固态发酵工艺。     

氯化锂诱变黑曲霉原生质体选育高产植酸酶菌株

采用氯化锂诱变黑曲霉原生质体,筛选高产植酸酶菌株。获得制备黑曲霉原生质体的最适条件:纤维素酶1.0%,蜗牛酶0.5%,菌龄24 h,酶解温度30℃,酶解时间2 h,渗透压稳定剂0.7 mol/L NaCl。采用氯化锂对制得的原生质体进行诱变,结果表明:经0.15%LiCl诱变后,原生质体存活率为23.37%,此时,获得一株植酸酶活最高的突变株,为19.24 U/mL,比出发菌株提高54.41%,该菌株具有良好的遗传稳定性。     

1 株产单宁酶嗜热真菌的鉴定、酶学性质分析及碳水化合物活性酶表达

对产单宁酶的1 株嗜热真菌HBHF5进行鉴定,开展单宁酶酶学性质的分析及碳水化合物活性酶（carbohydrate?active enzymes,CAZymes）的转录组学研究,探究嗜热真菌HBHF5在食品酶制剂开发中的潜力。经对菌株的菌落、孢子形态观察及ITS序列比对分析,最终鉴定嗜热真菌HBHF5为烟曲霉（Aspergillus fumigatus）。经分析,菌株HBHF5在固态发酵培养时不产单宁酶,而液态诱导培养时,菌株HBHF5胞内和胞外均检测到单宁酶活性,且以胞外酶为主（94%）,酶活力最高达136?U/mL。单宁酶最适反应温度为60?℃,在60?℃处理30?min,能够维持酶原活力的90%以上。该酶最适反应pH值为6.0,在pH?5.0～9.0范围内,能够维持60%以上的酶活力。不同金属离子对酶活力的影响存在差异,Cu2＋、Fe3＋、Mn2＋和Zn2＋对该单宁酶活性抑制较强。经转录组学分析,该菌以麸皮为唯一碳源时,共有淀粉酶、纤维素酶和果胶酶等239?个CAZymes基因表达,其中糖苷水解酶类最为丰富,约占CAZymes表达总数的70%。A. fumigatus HBHF5是1 株优良产酶菌株,为具有食品酶制剂开发潜力的嗜热真菌。     

酶法改变大豆皂甙糖基的研究

研究了用酶水解大豆皂甙分子上的部分糖基,使皂甙部分水解生成低糖、高活性皂甙的方法,探讨了八种霉菌菌株对七种糖苷链及对皂甙糖基的水解能力,得到三种具有较高活性的菌株,用于水解大豆皂甙,它们分别是A.niger848s,A.oryzae慢s,A.oryzae39s。并通过TLC和HPLC分析得到大豆皂甙酶解最佳反应条件为pH=5,温度40℃,时间12h。     

Characterization and preparation of Aspergillus niger naringinase for debittering citrus juice

Naringinase from Aspergillus niger was prepared and characterized to evaluate its effectiveness in debittering citrus juice. The enzyme was purified to homogeneity by sulfate fractionation and chromatographies on Q-Sepharose, Sephacryl S-200, and S-100 HR columns, and estimated by gel filtration chromatography (GFC) to have a molecular weight (MW) of 131 kDa, of which its subunit was measured by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis to be around 65.5 kDa. The enzyme showed active and stable pH ranges both within 4.5 to 5.0. Its optimal temperature was in the range of 45 to 55 °C. Freeze drying provided an estimated enzymatic recovery of 95.9%, greater than spray drying with the recovery at 55.6%. The freeze-drying powder could retain its enzymatic activity stably at 4 °C for 6 mo. Also, the enzyme in 0.220 U/mL citrus juice could sufficiently remove the naringin for the bitterness. Oral acute toxicity study revealed the maximum tolerated dose (MTD) of the naringinase powder was >10 g/kg in mice. The contents of arsenic (As), lead (Pb), mercury (Hg), the aerobic plate count, and coliform number in the enzyme powder all met the criteria for food use. These characteristics suggest that the naringinase from A. niger is efficient and suitable for debittering the citrus juice, and the process consisting of fermentation, salt precipitation, ion exchange, ultrafiltration, and freeze drying is a promising means to prepare the naringinase for food industry, setting up a strong base to enzymatically debitter citrus juice. PRACTICAL APPLICATION: This study focused on characterization, preparation, and validation of naringinase from A. niger, which provided useful information on how to prepare, store, and use the naringinase. In addition, this naringinase met the safety standards for food use and showed strong ability to remove the bitter taste from citrus juice, which provided useful information for interested readers, and the food industry.     

产黄青霉β-甘露聚糖酶的高效表达、性质及应用

将产黄青霉（Penicillium chrysogenum）来源的β-甘露聚糖酶（PcMan26A）在毕赤酵母中高效表达,经高密度发酵,发酵液酶活力达25 200 U/mL。该酶属于GH26家族,与黑曲霉（Aspergillus niger）CBS 513.88来源的β-甘露聚糖酶同源性最高（67.8%）,是一个新型β-甘露聚糖酶。PcMan26A的最适催化条件为pH 6.0和50?℃,在pH?4.0～8.0和45?℃下具有良好的稳定性。该酶对魔芋粉具有最高的比活力,为3?581.0?U/mg。进一步利用该酶水解魔芋粉得到魔芋甘露寡糖,产品得率为86.2%;经分析,其主要组分为聚合度大于4的甘露寡糖。该β-甘露聚糖酶适用于生产魔芋甘露寡糖,为魔芋甘露寡糖的酶法生产提供了更多的选择。