海洋酵母普魯蘭類酵母一種新型生淀粉酶生產(chǎn)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(chǎn)生很多生物活性物質(zhì)，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(kāi)發(fā)利用這些資源是一個(gè)很有意義的研究課題。 本研究研究對(duì)象為從太平洋深海海底沉積物中分離的一株高產(chǎn)淀粉酶的海洋酵母菌株N13d。首先通過(guò)對(duì)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(guān)于海洋普魯蘭類酵母菌株產(chǎn)生胞外淀粉酶的報(bào)道。然后對(duì)N13d產(chǎn)淀粉酶的培養(yǎng)基組成、搖瓶培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定了液體搖瓶培養(yǎng)產(chǎn)酶的最佳條件。為了進(jìn)一步獲得較高的酶產(chǎn)量，在此基礎(chǔ)上，利用2L的發(fā)酵罐進(jìn)行了液體發(fā)酵的放大試驗(yàn)，獲得了最佳通氣量和攪拌速度的數(shù)值，同時(shí)將粗酶液的酶比活力提高到了58.5U/mg蛋白。然后我們進(jìn)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(duì)水解產(chǎn)物進(jìn)行了TLC和HPLC檢測(cè)。結(jié)果證明，經(jīng)

3、過(guò)6h反應(yīng)，36％濃度的生土豆淀粉得到充分降解，水解程度達(dá)到59.5％，水解產(chǎn)物基本上全是葡萄糖。 為了充分發(fā)掘該淀粉酶的應(yīng)用潛力，接下來(lái)我們對(duì)該酶進(jìn)行了純化，并對(duì)酶性質(zhì)進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，該酶屬于葡萄糖淀粉酶，分子量為98kDa，具有二亞基結(jié)構(gòu)，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(dá)到50％，在pH值4.0-8.0的范圍內(nèi)，55℃保溫3h，殘余酶活力能達(dá)

4、到75％以上；對(duì)支鏈淀粉水解能力超過(guò)了對(duì)直鏈淀粉的水解能力，這種性質(zhì)在真菌葡萄糖淀粉酶中是比較罕見(jiàn)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(duì)生土豆淀粉具有極強(qiáng)的降解能力。在20U/ml的酶濃度下，經(jīng)過(guò)3h反應(yīng)，能夠?qū)⒏哌_(dá)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(dá)到58％。這種對(duì)生土豆淀粉的強(qiáng)降解能力是所報(bào)道的生淀粉酶中最強(qiáng)的。根據(jù)以上結(jié)果我們認(rèn)為這是一種新型的生淀粉酶，具有很大的

5、應(yīng)用潛力。 為了降低水解生土豆淀粉的工業(yè)生產(chǎn)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(jìn)行固體發(fā)酵，利用麩皮等廉價(jià)原料生產(chǎn)高濃度的粗酶液。通過(guò)對(duì)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(duì)于液體發(fā)酵粗酶液，酶比活力提高了一倍。本實(shí)驗(yàn)研究獲得了一株高產(chǎn)新型生淀粉酶的海洋酵母菌株N13d，這是首次關(guān)于海洋普魯蘭類酵母產(chǎn)生淀粉酶的報(bào)道，開(kāi)發(fā)了新的淀粉酶資源。

6、經(jīng)過(guò)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(chǎn)物基本全是葡萄糖。純酶性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明海洋酵母普魯蘭類酵母N13d產(chǎn)的生淀粉酶與其他酵母和真菌所產(chǎn)的生淀粉酶有很多不同之處，最有特色的有兩點(diǎn)，一是該酶具有很強(qiáng)的降解α-1，6糖苷鍵的能力：二是該酶對(duì)高濃度的生土豆淀粉同樣具有極強(qiáng)的降解能力。N13d產(chǎn)生的生淀粉酶可以在食品和發(fā)酵工業(yè)用來(lái)水解生土豆淀粉，產(chǎn)物可以直接作為發(fā)酵原料，應(yīng)用前景廣闊。本研究表明海洋