固态发酵复合酶培养条件的优化及工艺研究

根据猪的消化生理特点和饲喂饲料,确定猪用复合酶以酸性蛋白酶、木聚糖酶为主,兼有纤维素酶,并采用单因素搜索试验对培养基组成、培养条件进行优化。试验确定的最佳培养基组成为:麸皮60g,纤维素粉40g,豆粕10g,(NH4)2SO42g,MgSO40.05g,K2HPO40.1g。最佳培养条件为:接种量w(曲种)=0.3%,每克原料含3×105个孢子,培养温度30～35℃和适宜的培养时间,在此条件下,所产酶活力分别为:纤维素酶8597U/g,木聚糖酶5054U/g,酸性蛋白酶861U/g。     

木聚糖酶固态发酵工艺及酶学特性研究

筛选出一株高产木聚糖酶的菌株U6-5,菌体固态发酵产酶条件的研究表明,最佳发酵培养基配方为:麸皮50g、花生壳粉30g、玉米芯粉20g、NH4NO30.5g、水110ml,每克原料接种量为3.05×105个孢子,最适发酵温度28～30℃,在此培养条件下发酵26～28h,木聚糖酶酶活达到6105U/g。该木聚糖酶具有较高的耐热、耐储藏性能。     

饲用复合酶固体发酵工业化生产

宇佐美曲霉YW-38是一株高产饲用复合酶的生产菌株。在20m3自动固体发酵罐内32～35℃间断通风发酵64h,YW-38产酸性蛋白酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、β-甘露聚糖酶、果胶酶和淀粉酶等复合酶系,其中:酸性蛋白酶和木聚糖酶活力分别为15200和1200U/g。本试验研究了YW-38菌株的工业化生产的最佳培养基配方和发酵工艺条件。发酵培养基组成为:麸皮800kg,豆饼粉200kg,(NH4)2SO420kg,KH2PO45kg,水分55%～58%,pH值6.2～6.5,发酵过程中补加2次无菌水,每次200kg。     

以柑橘皮为原料用宇佐美曲霉生产饲用复合酶的研究

以实验室筛选的一株可同时产纤维素酶、木聚糖酶和酸性蛋白酶的宇佐美曲霉A.us-amii-CF1为生产菌株,以柑橘皮为原料,对固体发酵培养基的水分含量、起始pH值、碳源、无机盐及柑橘皮粉与豆粕比例对产酶率的影响进行了研究,研究发现,当培养基配方为橘皮粉53%、豆粕23%、麸皮19%、尿素1%、Na2HPO42%、MnSO42%;最佳培养基水分为55%～60%时,菌种产酶活力达到CMC酶41.6U/g、β-葡萄糖苷酶102.2U/g、木聚糖酶2079.6U/g、酸性蛋白酶7884.6U/g。经干燥后的复合酶储存性能稳定。     

黑曲霉ZM-8菌株产纤维素酶的固态培养基组分优化

本试验以玉米秸秆粉为主要原料,研究了麸皮添加量、氮源、含氮量、含水量和接种量等因素对一株经航天诱变筛选出的高产纤维素酶菌株黑曲霉ZM-8产纤维素酶的影响.并在确定了最佳氮源的基础上对其他各组分采用正交试验进行了优化.结果表明,其最佳固态培养基组分为:氮源为(NH4)3PO4,含氮量0.6%,含水量250%(m/m),玉米秸秆粉与麸皮质量比为4:1,接种量1:30.在优化后的培养基组分上测定的滤纸酶(FPU)酶活和内切β-1,4葡聚糖酶(CMC)酶活分别为3.32 U/g和12.48 U/g,比优化前分别提高了约50%和56%.     

产蛋白酶菌的分离鉴定及产酶条件优化

本试验菌源取自肉牛瘤胃液,首先用酪蛋白水解圈法初选出16株产蛋白酶菌株,综合HE值和蛋白酶活性,选出一株蛋白酶活性最高A18作为后续试验菌株,该菌株蛋白酶活为415.82 U/mL,通过形态和分子鉴定确定此菌株为米曲霉菌。单因素试验确定接种量为4%、培养温度为30℃、培养时间为60 h,通过响应面分析法及多次重复试验,得出接种量4%、温度29℃、时间55 h为其最佳产酶条件,最高酶活达527.57 U/mL,比优化之前提高了22.6%。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌Tu-115菌株产纤维素酶液体发酵条件

以羧甲基纤维素酶活力为指标,采用单因素试验和响应面法对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)Tu-115菌株产纤维素酶的液体发酵条件进行优化。首先采用单因素试验,初步确定葡萄糖含量4%,黄豆饼粉含量1.5%,接种量4%,温度35℃,发酵时间72 h,装瓶量75 m L/250 m L;确定葡萄糖含量、黄豆饼粉含量和接种量对Tu-115菌株产纤维素酶活力的影响最显著。根据Box-Benhnken设计原理设计试验,建立以CMC酶活力为响应值的回归方程模型,利用Design-Expert得到最优发酵条件。结果表明:当葡萄糖含量4.7%,黄豆饼粉含量1.1%,接种量3.2%,温度35℃,发酵时间72 h,装瓶量75 m L/250 m L时,供试菌株相应的羧甲基纤维素酶活力达到最高,为(18.43±0.91)U/m L。与最初发酵条件对应的(0.67±0.01)U/m L相比,发酵条件优化后该菌株产纤维素酶活力提高26.5倍,优化效果明显。     

饲用β-葡聚糖酶的发酵工艺研究

通过对本实验室保藏的12株黑曲霉菌株采用培养、选择性培养基分离,筛选出一株相对酶活较高的菌株作为出发菌株,然后通过紫外线、硫酸二乙酯等复合诱变筛选出一株β-葡聚糖酶高产菌株An08-752。以复合碳源(麸皮+花生壳粉+大麦粉)为碳源;有机氮源为豆粕粉,无机氮源为硫酸铵、硝酸钠;添加无机盐磷酸氢二钾(K+)、硫酸镁(Mg2+);料水比为1:1。固态发酵优化条件为:初始pH值6.8;装料量50 g/500 ml;发酵温度30℃;发酵时间37 h。酶活力达到了1.23×105 U/g。     

航天诱变菌株黑曲霉ZM-8降解小麦秸秆产纤维素酶条件的优化

在确定了影响航天诱变黑曲霉ZM-8菌株在小麦秸秆为主要原料产纤维素酶的各单因素基础上,采用正交试验分别对其培养基组分和培养条件进行优化。试验结果表明:含氮量和加水量是影响产酶的最主要因素,其产酶培养基组分的最优组合为:最佳氮源为碳酸铵、含氮量1.4%、料水比为1∶2、小麦秸秆粉与麸皮之比为4∶1;培养时间和培养温度是影响产酶的最主要环境因子,其产酶的最佳培养条件为:培养温度为28℃、培养时间为96 h、pH值为6.5、接种量为4%;在优化的培养基配方和培养条件下,其FPU和CMC的酶活分别为6.57 U/g和22.38 U/g。     

西农萨能奶山羊瘤胃产蛋白酶酵母菌的筛选研究

试验旨在从西农萨能奶山羊瘤胃液中分离出产蛋白酶的酵母菌株,并对其产酶能力进行测定。以蛋白酶的活性进行筛选,得到高产蛋白酶酵母菌,对其产酶条件进行优化。经形态学观察及26S rDNA序列分析鉴定出5株产蛋白酶酵母菌,分别对各菌株产酶条件进行优化,在最佳产酶条件下,菌株库德毕赤酵母Y1(时间48 h、接菌量3%、温度30℃、pH值9)产酶活力达229.89 U/mL,东方伊萨酵母Y5(时间48 h、接菌量4%、温度37℃、pH值9)产酶活力达212.63 U/mL,马克斯克鲁维酵母Y16(时间48 h、接菌量3%、温度37℃、pH值9)产酶活力达208.44 U/mL,近平滑假丝酵母Y20(时间48 h、接菌量4%、温度37℃、pH值9)产酶活力达211.74 U/mL,单孢酿酒酵母Y21(时间48 h、接菌量4%、温度30℃、pH值9)产酶活力达209.96 U/mL。同时对五株酵母菌产水解酶的效果进行了探究,发现库德毕赤酵母Y1、马克斯克鲁维酵母Y16、单孢酿酒酵母Y21具有较高的植酸酶活性,达到14.38、15.34、15.63 U/mL;五株菌株均表现出较高的果胶酶活性,其中单孢酿酒酵母Y21显著高于其他菌株(P0.05),达到15.18 U/mL;五株菌株均表现出较高的纤维素酶活性,均超过180 U/mL,其中近平滑假丝酵母Y20显著高于其他菌株(P0.05),达到199.08 U/mL。试验成功分离出5株产蛋白酶菌。库德毕赤酵母Y1、马克斯克鲁维酵母Y16、单孢酿酒酵母Y21具有较高的植酸酶活性。五株菌株均表现出较高的果胶酶活性、纤维素酶活性。