黑曲霉Uγ-2菊粉酶发酵条件的研究

研究了在10L发酵罐上、不同发酵条件下采用黑曲霉Uγ-2(AspergillusnigerUγ-2)生产菊粉酶的过程,并优化了发酵条件,即:在30℃温度下,搅拌转速300r/min,孢子接种量104个/mL,通气量400L/h,产酶活力达到173.4U/mL,为工业化生产该酶奠定了理论基础。     

黑曲霉(Aspergillue niger)产菊粉酶发酵条件的研究

以菊粉为唯一碳源,对样土进行产菊粉酶黑曲霉菌株的初筛,得到17株菌株.用跟踪测酶活的方法进行复筛,获得3株高产菊粉酶菌株,最高酶活达到25.41U·mL-1.然后探讨了不同碳源和氮源对黑曲霉产菊粉酶活力的影响,结果表明,最佳碳源为菊粉,氮源为酵母膏.通过正交实验,得到了优化的产菊粉酶黑曲霉液体发酵条件:菊粉用量为2%.pH5.0,50mL三角瓶中装培养基量为50mL,发酵温度为30℃.     

黑曲霉B0201固态浅盘生料发酵产单宁酶工艺研究

通过单因素实验,对黑曲霉B0201固态生料浅盘发酵产胞外单宁酶进行了研究.结果表明:最佳发酵工艺为接种龄为30h,接种量为20%,五倍子含量为30%,固液比为1.6∶1,培养温度为0～48h、35℃,48h～96h、25%,96h～120h、30℃,装量为100g,培养期间每隔24h搅拌一下,单位酶活达21.08U.     

黑曲霉固态发酵菊芋粉产菊粉酶的工艺条件优化研究

为提高菊粉酶活力,降低成本,研究了黑曲霉固态发酵菊芋粉产菊粉酶的发酵工艺,实验结果表明,初始pH、发酵时间和发酵温度对菊粉酶活力的影响均显著,优化后的发酵工艺参数麸皮28%,菊芋粉12%,(NH4)H2PO40.5%,玉米浆1%,按固液比4:6加水,初始pH为7.0,接种量3%,35℃培养6d,所得的菊粉酶活力最高,达158U/g,为菊粉酶的工业化生产提供了技术参考.     

内切型菊粉酶酶学性质的研究

以食品与生物工程实验中心酶工程实验室保藏的黑曲霉菌种作为菌源,利用黑曲霉细胞深层发酵法生产内切型菊粉酶。通过测定发酵液酶活,从20株黑曲霉菌株中筛选得到产菊粉酶活力最高的编号为E133131的一株黑曲霉菌株,酶活为0.66U/mL。对黑曲霉E133131号菌株所产内切型菊粉酶进行了酶学性质的研究,得到以下结论:最适pH为4.5;最适温度为60℃;最佳底物浓度为4mmol/L;米氏常数(Km)为1.434mmol/L;Ca2+对内切型菊粉酶有激活作用,当加入浓度为1.5mmol/L的Ca2+时,使酶活从0.66U/mL提高到1.09U/mL;Mn2+、Cu2+和Mg2+对内切型菊粉酶有抑制作用,其中Cu2+的抑制作用最大,使酶活从0.66U/mL降低到0.095U/mL;Na+、K+、Zn2+、Fe2+、Mg2+对内切型菊粉酶的酶活影响不大;pH在4.5~8.0范围内,温度在50~60℃之间,内切型菊粉酶的酶活力较稳定。     

绿色木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的研究

为提高绿色木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶的能力,进行了黑曲霉接种时间和混合发酵时间的优化。研究了绿色木霉与黑曲霉4株菌单独发酵及混合发酵产纤维素酶酶活的特点,调整黑曲霉NH11-1的接种时间与绿色木霉NM01进行混合发酵来寻找产酶能力最高的时间点。结果表明,黑曲霉NH11-1推迟48 h接种的混合发酵组产酶效果最佳。最佳混合发酵条件为30 ℃、200 r/min恒温振荡培养5 d,滤纸酶活力（FPA）达到242.80 U/mL,是出发菌黑曲霉NH11-1的2.66倍;β-葡萄糖苷酶活力（β-GA）达到297.35 U/mL,是出发菌绿色木霉NM01的1.94倍;β-GA与FPA的比值为1.22,符合纤维素酶水解天然纤维素的最佳比值范围（0.12～1.50）。     

响应面法优化Aspergillus niger X-6发酵生产菊粉酶工艺的研究

为提高Aspergillus niger X-6 发酵生产菊粉酶的产率,运用Plackett-Burmen 方法对麸皮、菊粉、蛋白胨、酵母膏添加量和发酵时间、温度、pH 值、接种量8 个影响因素进行考察,筛选出麸皮添加量、发酵时间和pH值为3 个显著影响因素,然后采用Box-Behnken 中心组合和响应面法对上述3 个因素进行产酶条件的进一步优化,建立菊粉酶产率的二次多项式数学模型,并分析模型的有效性与因子间的交互作用。结果表明：黑曲霉发酵产菊粉酶的优化工艺参数为：麸皮添加量4.64%、发酵时间81.5h、pH6.0。在此条件下,产酶活力达20.42U/mL,与优化前相比提高了30.81%。     

黑曲霉细胞诱变产菊粉酶菌株选育的研究

从徐州市沛县河口镇秦庄村牛蒡种植基地取得的土壤样本中,筛选出产菊粉酶的菌株,对从土壤中分离到的40株产菊粉酶的各类微生物进行酶活的测定。通过透明圈法初筛及摇瓶复筛,获得产菊粉酶能力较高的霉菌菌株3株,为C122803、D081506和D081513,这3株菌株的酶活分别达到：C122803：1.411U/mL;D081506：1.895U/mL;D081513：1.792U/mL。其中D081506的酶活最高,为1.895 U/mL;对D081506号黑曲霉产菊粉酶菌株进行紫外诱变及LiCl诱变后,得到一株内切型菊粉酶酶活最高的菌株F144131,其酶活力提高到2.025 U/mL,比出发菌株的酶活力提高了20%。     

黑曲霉DB056发酵产柚苷酶中试放大研究

对在实验室筛选得到的产柚苷酶菌株黑曲霉DB056进行7、20和200L规模的逐级发酵放大研究.采用高效液相色谱法测定柚苷酶的活力.试验结果表明:随着发酵规模的增大,柚苷酶的两种组分——α-鼠李糖苷酶与β-葡萄糖苷酶的酶活力水平有一定的波动,但酶活力变化基本一致;在200 L规模的发酵中,α-鼠李糖苷酶与β-葡萄糖苷酶的最大酶活力分别为1 069 U/mL和727 U/mL,超过7L和20 L规模发酵过程中柚苷酶的活力水平,从而实现了黑曲霉DB056产柚苷酶200L规模的发酵,显示出该菌株良好的发酵性能和工业应用价值.     

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.     

黑曲霉原生质体诱变选育内切型菊粉酶生产菌株

从徐州市沛县河口镇秦庄村牛蒡种植基地腐烂牛蒡根附近采集土壤,经过初筛得到了3批菌株(包括从中国科学院购买菌株黑曲霉AS3.316),经过测定内切型菊粉酶酶活力(I)和外切型菊粉酶酶活力(S),筛选出I/S值大于10的菌株,共17株菌株。从17株黑曲霉菌株样本中,再筛选出一株产菊粉酶酶活力最高的菌株C122803,其酶活力为2.78U/mL。对菌株C122803进行原生质体制备及LiCl诱变后,得到一株内切型菊粉酶酶活力最高的菌株YY18,其酶活力为3.97U/mL,比出发菌株的酶活力提高了42.80%。     

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.     

混菌固态发酵玉米秸秆生产单细胞蛋白(SCP)条件的优化

通过正交实验对啤酒酵母YB-6的接种时间、接种量和黑曲霉ZM-8与啤酒酵母YB-6共生发酵时间等因素的参数进行了优化。结果表明,啤酒酵母YB-6的接种时间(A)、接种量(B)和共生发酵时间(C)对CMC酶、FPU酶和SCP含量的影响大小顺序均为A>C>B,且产CMC酶和SCP的最优组合是酵母菌的接种时间为黑曲霉ZM-8发酵24h后、共生发酵时间48h、接种量10%;产FPU酶的最优组合是酵母菌的接种时间是黑曲霉ZM-8发酵36h后、共生发酵时间60h、接种量15%。最后,综合各因素将发酵条件的最优组合确定为黑曲霉ZM-8发酵24h后、共生发酵时间48h、接种量10%。优化后的FPU酶的酶活、CMC酶的酶活和SCP含量分别为6.83U/g、28.12U/g和26.73%,比优化前测定各指标值均有不同程度的提高。     

点青霉MH1发酵热稳定性外切菊粉酶的培养基优化及酶学性质研究

为了分离出热稳定性胞外菊粉酶产生菌,并使菊粉酶的生产、产酶最大化以及分析其酶学性质,进行了本实验。实验结果表明:1株产外切β-D-果糖转化酶的点青霉从菊芋生长的环境中被分离,并经过诱变命名为点青霉(Penicilliumnotatum)MH1。采用半部分因子设计和中心组合设计对影响菊粉酶生产的培养基组成中主要因子进行了优化,得到一最优培养基组成(g/L):菊芋粉24,牛肉膏5,酵母膏1,豆饼粉1,KH2PO43,MgSO4·7H2O0.2,初始pH3.5。优化试验结果显示:在34℃、200r/min摇床转速下培养48h,采用优化的培养基发酵生产得到的最大菊粉酶活力为32.46U/mL。对酶的部分性质进行了研究,其最适pH为4.2,酶在pH3～7具有反应活性,最适作用温度为55℃。粗酶液经过硫酸铵分级盐析,其适宜的盐析饱和度为20%～58%,盐析后酶液通过DEAE-纤维素DE52和SephadexG-100柱层析,纯化后得到的酶采用SDS-PAGE检测分析,结果显示该酶的分子质量为(108±1)KDa。     

黑曲霉中β-葡萄糖苷酶的发酵优化及纯化研究

为研究黑曲霉CICC 2475产β-葡萄糖苷酶的发酵条件及其分离纯化过程。利用JMP 7.0中的神经网络平台,对黑曲霉CICC 2475产β-葡萄糖苷酶的发酵条件进行了优化。通过硫酸铵分级盐析,DEAE-52阴离子交换层析和Sephacryl S-300 High resolution对粗酶液进行纯化,采用SDS-PAGE凝胶电泳测定其分子量。实验结果表明,黑曲霉产酶的最佳发酵条件:接种量11.0%、初始p H5.6、发酵时间130.0 h、装液量70.0 m L,在该条件下所产β-葡萄糖苷酶的酶活力达118.73 U/m L;经离子交换和凝胶色谱层析可有效纯化β-葡萄糖苷酶,得其分子量约为1.3×105。     

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。     

产葡萄糖氧化酶黑曲霉紫外诱变及产酶条件的研究

目的提高黑曲霉中葡萄糖氧化酶的产量。方法紫外诱变法选出产酶优势菌株,优化碳源、氮源、碳酸钙、发酵时间等条件。结果黑曲霉发酵液酶活达到6．5U／mL,比初始酶活提高5倍;单因素条件试验表明,最适碳源是蔗糖,最适氮源是蛋白胨和NaNO3,发酵周期为48h,培养温度是30℃,液体培养基的初始pH值为6．0产酶效果最好。结论紫外诱变后,葡萄糖氧化酶的活力有明显提高。     

产葡萄糖氧化酶黑曲霉紫外诱变及产酶条件的研究

目的提高黑曲霉中葡萄糖氧化酶的产量。方法紫外诱变法选出产酶优势菌株,优化碳源、氮源、碳酸钙、发酵时间等条件。结果黑曲霉发酵液酶活达到6.5 U/mL,比初始酶活提高5倍;单因素条件试验表明,最适碳源是蔗糖,最适氮源是蛋白胨和NaNO₃,发酵周期为48 h,培养温度是30℃,液体培养基的初始pH值为6.0产酶效果最好。结论紫外诱变后,葡萄糖氧化酶的活力有明显提高。     

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.     

黑曲霉固体发酵产菊粉酶的研究

利用黑曲霉固体发酵获得了菊粉酶的粗酶液,并采用单因素试验和正交试验相结合的方法对酶的发酵条件进行了研究。结果表明,菊粉酶的最适发酵条件：pH值为6．5,培养6d,装样量为20g,氮源为酵母膏,基质为麦麸,可达到内切酶56．31U／g（干重）,外切酶137．24U／g（干重）。