產(chǎn)彈性蛋白酶菌株的選育及發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本文研究了產(chǎn)彈性蛋白酶菌株的選育、菌株的初步鑒定,發(fā)酵條件的優(yōu)化,以及菌株的發(fā)酵動(dòng)力學(xué)方面的研究,并在現(xiàn)有的條件下,對(duì)粗酶的固定化進(jìn)行了初步的探索。
　　從合肥肉聯(lián)廠附近土壤和污水中分離得到了19株產(chǎn)彈性蛋白酶菌株,其中有三株產(chǎn)酶相對(duì)較高,對(duì)其中一株發(fā)酵產(chǎn)酶條件進(jìn)行了初步研究,通過一系列菌株的形態(tài)學(xué)特征鑒定和生理生化特征實(shí)驗(yàn)的研究,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)菌株作了初步鑒定,該菌株為產(chǎn)彈性蛋白酶氣單孢菌屬,菌株經(jīng)過紫外線誘變,誘變劑量為30s

2、照射,菌株產(chǎn)酶活性提高65％,再通過硫酸二乙酯(DES)化學(xué)誘變,誘變劑量為1％濃度處理40min,使菌株酶活進(jìn)一步提高到120％,最后將兩種誘變方法結(jié)合使用,采用紫外線照射20s后再用DES處理20min,酶活產(chǎn)量比原始出發(fā)菌株提高近1.44倍。
　　在此工作基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了菌株產(chǎn)酶條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,葡萄糖和干酪素作為碳源和氮源最有利于該菌株產(chǎn)酶,酵母膏對(duì)產(chǎn)酶的影響不大,通過正交試驗(yàn)確定其最適濃度配比為:2.0％干酪素、0

3、.5％葡萄糖、0.4％酵母膏。發(fā)酵條件初步研究結(jié)果表明:該菌株在30℃、起始pH7.0、裝液量25ml/250ml、發(fā)酵28h產(chǎn)酶量達(dá)到最大。該菌對(duì)氧的需求比較大,通過提供氧載體吐溫-80,也能夠提高胞外酶的產(chǎn)量。
　　彈性蛋白酶發(fā)酵是一個(gè)很復(fù)雜的過程,為了分析研究小型發(fā)酵罐中力學(xué)特性,探索大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)的可行性,在搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化和發(fā)酵條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上,我們?cè)?4L發(fā)酵罐中進(jìn)行了放大試驗(yàn),探討罐中分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)特征,建立了發(fā)酵

4、過程菌體生長、產(chǎn)物生成及基質(zhì)消耗隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)模型。Logistic方程、Luedeking-Piret方程能夠很好地分別描述產(chǎn)彈性蛋白酶菌體生長;發(fā)酵產(chǎn)酶過程和基質(zhì)消耗過程。并將3個(gè)動(dòng)力學(xué)模型的預(yù)測值和實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了比較,所建立的分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型能較好地反應(yīng)彈性蛋白酶分批發(fā)酵過程。
　　通過聚乙烯醇包埋法和聚乙烯醇為載體戊二醛作為交聯(lián)劑共價(jià)交聯(lián)法對(duì)彈性蛋白酶粗酶進(jìn)行了固定化的研究,實(shí)驗(yàn)表明,共價(jià)交聯(lián)法固定化后每克載體酶活回收率