海洋黑曲霉固態(tài)發(fā)酵耐鹽纖維素酶的培養(yǎng)條件優(yōu)化及粗酶制劑的制備.pdf

1、纖維素酶是降解纖維素的一組酶系總稱，其主要由葡聚糖內(nèi)切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶組成。纖維素降解后可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、豐富的生產(chǎn)原料，且有望解決自然界中不斷產(chǎn)生的固體廢物問(wèn)題。本文將從固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)化、纖維素酶提取工藝的比較、在固態(tài)與液態(tài)發(fā)酵條件下丹寧-PEG提取工藝的研究及適應(yīng)性、濃縮液真空冷凍干燥形成粗酶制劑等幾個(gè)方面來(lái)探討纖維素酶的生產(chǎn)問(wèn)題，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　在單因素條件下，確定了以麩皮∶玉米秸稈(1∶1)作為混

2、合碳源，氯化銨作為氮源、含水量70％作為培養(yǎng)基。利用Plackett-Burman設(shè)計(jì)篩選出影響濾紙酶活力的顯著因素:含水量、起始pH值。將顯著因子通過(guò)最陡爬坡試驗(yàn)逼近最大酶活力區(qū)域。最后用Box-Behnken響應(yīng)面分析確定了淺盤固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)酶的最優(yōu)培養(yǎng)條件:玉米秸稈48.53％、麩皮48.53％、NH4C11.94％、KH2PO40.2％、Fe(OH)30.16％、料水比為1∶2.2、接種量2％、初始pH4.28、裝液量30g，置于溫

3、度為28℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7天。將培養(yǎng)基樣品溶解在10倍體積的自來(lái)水中，于20℃搖床浸提1h，得到實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后的濾紙酶活達(dá)到了14.826 U/g，比優(yōu)化前提高了75.12％。
　　將固體發(fā)酵得到的粗酶液進(jìn)行纖維素酶提取。探究丹寧-聚乙二醇(PEG)沉淀在固態(tài)發(fā)酵條件下的工藝。結(jié)果表明:丹寧濃度12 mg/mL、丹寧沉淀靜置時(shí)間為70 min時(shí)，纖維素酶沉淀率最高。PEG提取效果優(yōu)于PVP，在PEG濃度為30 mg/mL、靜置時(shí)間10

4、 min下，對(duì)沉淀進(jìn)行復(fù)溶，其纖維素酶回收率為96.97％，濃縮倍數(shù)為10。比較了丹寧-PEG沉淀、硫酸銨沉淀、超濾的濃縮效果，發(fā)現(xiàn)硫酸銨沉淀、超濾和丹寧-PEG沉淀均可達(dá)到一定的濃縮程度，但存在差異:硫酸銨用量大、酶活損失比較大;超濾濃縮耗時(shí)長(zhǎng)、且膜易污染、易形成濃差極化;丹寧-PEG方便、快捷、易操作，但是成本也將是不容忽視的問(wèn)題。
　　詳細(xì)研究了丹寧-PEG沉淀法濃縮液態(tài)纖維素酶的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)該方法比較適用于濃縮液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的