Aspergillus niger S-05产柚苷酶液态发酵条件的优化

通过单次单因素试验对黑曲霉(Aspergillus nigerS-05)液体发酵的产柚苷酶条件进行优化,结果表明,当培养条件为豆粉2.0%、蔗糖0.5%、柚苷0.05%、MgSO4·7H2O 0.6%、吐温-80 0.2%、培养温度26℃、初始pH 5.0、250 mL三角瓶装量30mL、转速190r/min、培养时间105 h时柚苷酶酶活达到最高值(429.09U/mL).同时发现,通过调节培养基组成可改变所产柚苷酶中α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的酶活比例,从而实现根据不同应用进行有针对性的发酵产酶控制目的.     

溶氧状况对黑曲霉DB056产柚苷酶的影响研究

以α-L-鼠李糖苷酶和柚苷酶的酶活为评价指标,从装液量、玻璃珠数量、氧载体这3个方面来研究黑曲霉DB056摇瓶发酵产柚苷酶的溶氧条件。通过单因素优化得到的摇瓶发酵条件为:装液量35mL、玻璃珠添加个数为3个(直径4mm)、最适氧载体为1%正己烷,在此条件下α-鼠李糖苷酶活力最大可达787.8U/mL,柚苷酶活力最大可达232.5U/mL。     

黑曲霉产柚苷酶的发酵条件优化

利用高效液相色谱法,检测发酵液中α-鼠李糖苷酶和柚苷酶的活力,考察碳源、pH值、搅拌转速、发酵温度对柚苷酶产量的影响,对黑曲霉DB056产柚苷酶的7L罐发酵工艺进行优化.研究结果表明,以20g/L柚皮苷为唯一碳源,发酵黑曲霉DB056产柚苷酶的效果最佳.发酵过程的pH值、搅拌转速和发酵温度的最优控制值分别为6.0、700 r/min和32℃,此时产酶效果最理想,发酵过程α--鼠李糖苷酶和柚苷酶最大酶活力分别达到1 133.00和788.42U/mL.将优化的发酵工艺放大到200 L发酵罐进行试验,α-鼠李糖苷酶和柚苷酶的最大酶活力分别为1 069.30 U/mL和727.44 U/mL.中试放大效果良好.     

一株产柚苷酶菌株的ARTP诱变育种及培养基的优化

利用常温室压等离子体技术对一株产柚苷酶菌株互隔交链孢霉(A. alternate)SK.37001进行快速诱变处理,获得一株高产柚苷酶菌株A. alternate SK.37002,与野生菌株相比,该菌株发酵酶活提高了208%。通过单因素实验确定发酵产柚苷酶的最适碳源为蔗糖,最适诱导物为柚皮苷,最适氮源为硝酸钠,利用Plackett-Burman试验筛选出影响液态摇瓶发酵酶产量的3个重要因素:硝酸钠、氯化钙、磷酸氢二钾,在此基础上运用最陡爬坡实验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为:1 g/L柚皮苷,5 g/L蔗糖,5 g/L硝酸钠,0.8 g/L磷酸氢二钾,0.7 g/L氯化钙,0.5 g/L氯化钾,0.5 g/L硫酸镁。采用优化后的培养基进行摇瓶发酵产柚苷酶酶活为624.73 U/mL,与模型预测接近,发酵产酶量比优化前提高了90%。     

黑曲霉DB056发酵α-鼠李糖苷酶和柚苷酶培养基的优化研究

目的:优化黑曲霉DB056产α-鼠李糖苷酶和柚苷酶的培养基,提高这两种醇的产量.方法:以α-鼠李糖苷酶活力和柚苷酶活力为指标,研究碳源、氯源和乳化剂Triton X-100对α-鼠李糖苷酶活力和柚苷酶活力的影响,优化黑曲霉DB056摇瓶发酵α-鼠李糖苷酶和柚苷酶的培养基.结果:碳氮源的种类与浓度,乳化剂Triton X-100的浓度对黑曲霉DB056产α-鼠李糖苷酶和柚苷酶有重要影响;黑曲霉DB056产酶的优化培养基是:柚皮苷3.5 g/L,玉米浆4g/L,MgSO4·7H2O 1.0g/L,KH2PO41.0g/L,KCl 0.5 g/L,无水CaCl20.1 g/L,乳化剂Triton X-1001.0%.此时α-鼠李糖苷酶活力和柚苷酶活力分别为994U/mL和276U/mL,分别比发酵初始培养基提高了42.3%和147.8%.结论:通过培养基优化,大幅度提高了黑曲霉DB056液态深层发酵α-鼠李糖苷酶活力和柚苷酶活力.     

高产柚苷酶菌株米曲霉的诱变育种及发酵条件优化

以土样中筛选的1株产胞外柚苷酶菌株米曲霉11250为出发菌株,采用紫外诱变、亚硝酸钠化学诱变及紫外-亚硝酸钠复合诱变3种方法进行诱变育种,通过透明圈初筛以及液体摇瓶发酵复筛,最终选育出1株胞外柚苷酶产酶活力较高的突变菌株UN2,该菌株产胞外柚苷酶活力达147U/mL,为原始菌株的2.3倍,经5代传代,其产酶能力稳定在(147±0.8)U/mL。采用单因素试验和响应面设计Box-Behnken design试验相结合的方法进行产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方优化,对影响菌株UN2发酵产酶的碳源、氮源、培养基初始pH、温度等条件做单因素试验和响应面法试验。结果表明:该菌株的最佳产酶条件:麦芽糖2.0 g/100 mL,牛肉蛋白胨3.0g/100 mL,初始pH 5.7,培养温度30℃。在此条件下,柚苷酶活力达到251 U/mL,是未优化前的1.7倍。结论 :通过培养基优化,大幅度提高了米曲霉11250液体发酵产柚苷酶的酶活力。     

柑橘果渣发酵产柚苷酶的工艺优化及固定化研究

柑橘果渣废弃物中含有丰富的生物活性成分、膳食纤维、维生素和微量元素等,对其进行资源化利用具有重要意义。该研究以柑橘果渣为底物,进行柚苷酶的发酵生产工艺优化。结果表明,当果渣与水以质量比1∶8、以5. 5 g/L麸皮粉为碳源、(NH_4)_2SO_4与酵母浸粉(质量比为7∶3)为氮源时,柚苷酶发酵酶活力可达1 180. 15 U/mL,是未优化条件下柚苷酶酶活力的15. 3倍。进一步以叔丁醇为沉淀剂、戊二醛为双功能交联剂,在4℃条件下交联1. 5 h,制备出无载体固定化酶——交联柚苷酶聚集体,其不但具有较好的pH和温度稳定性,且酶活回收率可达73. 0%以上。     

Penicillium sp.1523产柚苷酶摇瓶发酵培养基优化

采用单因素试验、Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对Penicillium sp.1523产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方进行优化。单因素试验结果显示：发酵培养基中的最优碳源为玉米粉,最优氮源为豆饼粉;Plackett-Burman设计筛选出影响柚苷酶产量的3个重要因素为玉米粉、豆饼粉和柚苷,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为：玉米粉31.14g/L、豆饼粉31.53g/L、柚苷1.65g/L、K2HPO4 1.00g/L、ZnSO4 0.10g/L、MgSO4 ·7H2O 0.06g/L、CaCl2 0.10g/L。在优化后的条件下摇瓶发酵产柚苷酶酶活力为(891.79±6.33)U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高70.8%。     

重组β-半乳糖苷酶的制备及转化条件优化

以前期构建的产Bacilluscirculansβ-半乳糖苷酶重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/pET-20b-lac为菌种,进行摇瓶发酵诱导培养,培养24 h胞外上清酶活达15 U/mL。利用制备的β-半乳糖苷酶粗酶液进行酶转化实验。优化了酶转化条件,考查了初始pH、反应温度、乳糖质量浓度、加酶量和反应时间等因素对低聚半乳糖产率的影响。确定最优转化条件为:初始pH 6.5、反应温度55℃,起始乳糖质量浓度为700 g/L,加酶量为8 U/mL。在此条件下反应16 h,低聚半乳糖转化率可达57%。     

不同材料固定化柚苷酶的比较

选取壳聚糖、海藻酸钠、活性炭和氧化石墨烯对柚苷酶进行固定化,比较不同材料对柚苷酶的载酶率和固定化酶活,得到较佳的固定化材料为氧化石墨烯,其载酶率达85.61%,酶活达410.50 U/g,重复使用7次后仍能保持72.38%的相对酶活。同时研究了不同条件对氧化石墨烯固定化柚苷酶催化活性影响,得到较佳的固定条件:载酶量为每克氧化石墨烯材料承载60 mg柚苷酶,固定化温度为20℃,p H值为4.0,固定化吸附时间为9 h,优化后氧化石墨烯固定化柚苷酶的酶活为433.70 U/g,重复使用7次后仍保留78.62%的酶活。