乳糖酶高产菌株分离筛选、发酵产酶及酶学性质的研究

乳糖酶高产菌株分离筛选、发酵产酶及酶学性质的研究

李兴峰[1]2004年在《乳糖酶高产菌株分离筛选、发酵产酶及酶学性质的研究》文中认为本论文系统研究了产乳糖酶微生物的分离筛选、发酵工艺和酶学性质,发现: (1)通过产酶菌株的分离筛选,建立了一套快速、准确的乳糖酶高产菌株筛选方法:以ONPG作为产酶指示物,采用0.2ml的离心管为初筛工具;确定了合理、客观的综合考察酶活和实际应用中的主要酶学性质两个方面,以OHA;LHA、LHA/OHA;作用温度及热稳定性、作用pH及pH稳定性多个指标组成的叁级复筛方法。提出了一种快速、客观的乳糖酶活力测定程序:引入修正系数OHA/LHA,以ONPG为表观指标,除以修正系数,来代替LHA。这样,既能提高测定速度,又能真实反映乳糖水解能力。最终,采用ONPC作为产酶指示物,从保定新天香乳品公司生产车间附近的土壤中筛得一高产菌株,发酵液中OHA=2.24 U/ml、LHA=1.71 U/ml、OHA/LHA=1.31、最适温度70℃、最适pH4.0、热稳定性好(70℃,10min)。经菌落形态观察、分生孢子头显微观察,初步鉴定为黑曲霉,是生产食品酶制剂的安全菌株。将D_(2-26)菌株编号为Aspergillus niger D_(2-26)。 (2)发酵工艺优化表明,黑曲霉D_(2-26)菌株产酶优化的培养基为:果胶0.3%、玉米浆2%、豆粕粉1.5%、硝酸铵0.2%、K_2HPO_4 1%、NP-5 0.3%。优化发酵条件为:接种量为孢子浓度10~4/ml,发酵培养基的起始pH为5.5,装液量为30/250mL,摇床30℃,140rpm,培养7天。经过发酵工艺优化,黑曲霉D_(2-26)菌株产酶活力可达6.53 U/ml。 (3)酶学性质研究发现,D_(2-26)菌株乳糖酶的基本酶学性质为:最适作用温度为70℃,作用温度较宽,70℃处理10min,酶活力基本无损失,属于高温乳糖酶;最适作用pH为4,作用pH较宽(2.5—6.5),酶的pH稳定范围在2.5—7之间;K~+、Ca~(2+)、Zn~(2+)、Mg~(2+)、Pb~(2+)、EDTA对乳糖酶的水解无抑制或激活作用;Fe~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)对水解有不同程度的的激活,其中,Fe~(2+)在低浓度下有较高激活作用,Cu~(2+)、Mn~(2+)在高浓度下激活较明显。

郑丽伟[2]2007年在《纤溶酶高产菌株的分离筛选、发酵产酶及酶学性质的研究》文中研究指明血栓性疾病是目前临床上死亡率最高的疾病,寻找高效、安全的溶血栓药物一直是世界医药行业关注的热点。溶栓疗法是血栓性疾病安全且有效的治疗手段。目前临床使用的溶栓药物主要是纤溶酶原激活剂类,尽管这些药物的疗效肯定,但还存在许多缺陷,而且价格昂贵。因此研制高效、快速、副作用小、价廉的新型溶栓药物的需求迫切。微生物是获得溶栓剂的重要来源。本文以脱脂奶粉作为初筛底物,以自制纤维蛋白作为复筛底物,从保定某屠宰厂附近的土壤中筛得一高产菌株ZLW-2。在此筛选过程中,建立了一套简便、快速、准确的纤溶酶高产菌株筛选方法。经菌落形态和菌体形态观察、芽孢的电子显微镜观察以及生理生化鉴定,初步鉴定为芽孢杆菌属。通过血平板试验发现菌株ZLW-2没有产生溶血现象,说明此菌株的安全性较高。对其进行菌种传代产酶稳定性试验,结果证明菌株ZLW-2产酶性能稳定,传代10次,酶活力均在165.82 U/mL左右。提出了一种快速、客观的纤溶酶活力测定程序。对于纤溶酶活的测定方法,国内外学者使用最多的是纤维蛋白平板法。纤维蛋白平板法最直接,但周期较长,而且由于制备平板时所用的试剂或尿激酶标准品不同,所得的结果可比性差。本试验采用改进的紫外分光光度法测酶活,提高了测定酶活力的精确性,对提高纤溶酶产生菌的筛选效率有重要意义。在摇瓶发酵水平上,对芽孢杆菌ZLW-2的发酵产酶条件进行了研究,确定了其最佳培养基成分及最佳培养条件。研究了不同碳源、氮源、磷酸盐、金属离子、表面活性剂等因素对芽孢杆菌ZLW-2产酶的影响,发现可溶性淀粉、蛋白胨、磷酸二氢钠浓度对产酶的影响较大。对可溶性淀粉、蛋白胨、磷酸二氢钠叁因素各选取叁个水平进行正交试验,确定芽孢杆菌ZLW-2产酶的最佳培养基成分为:可溶性淀粉7.0%、蛋白胨7.0%、磷酸二氢钠1.5%、硫酸镁0.01%、CaCl_2 10μmol/L。通过摇瓶发酵试验,确定其最佳培养条件为:摇床32℃,225r/min,发酵培养基的起始pH值为8.0,接种量为2%,装液量为40 mL/300 mL,培养52h。经过发酵工艺优化,芽孢杆菌ZLW-2的产酶活力可达547.95 U/mL,是优化前酶活力的3.13倍。酶学性质研究发现,芽孢杆菌ZLW-2的基本酶学性质为:最适温度为50℃,70℃保温60 min,酶活力仍有11%。最适pH值为8.0。该酶在偏碱pH 7.0~8.0环境下较稳定。在4℃环境中放置30 d后,酶活力仍有91%;在-20℃冰箱冻藏,30 d酶的残余酶活力仍有83%。金属离子中,Pb~(2+)、Mn~(2+)对纤溶酶有轻微抑制;Ca~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)对纤溶酶有不同程度的激活。EDTA试验显示,它不是金属蛋白酶。

宋春丽[3]2010年在《耐冷酵母Guehomyces pullulans17-1菌株乳糖酶的研究》文中指出乳糖酶(β-D-半乳糖苷酶,β-D-galactoside-galactohydrolase, EC 3.2.1.23)为一种水解酶,可以将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,目前广泛应用于医药、食品、环保等领域。冷适应乳糖酶具有在低温下高活性的优点,应用在乳品加工和乳清引起的环境污染治理等方面,有着中温和高温乳糖酶无法达到的优越性。同时南极地区被认为是一个潜在的、重要的微生物资源库,可能是产生新型生物活性物质和先导化合物菌株的潜在种源地。我们实验室从采集自南极的海泥样品中筛选到33株酵母菌,本实验在15℃条件下,采用X-gal定性试验和ONPG定量试验从这33株酵母中筛选产乳糖酶的菌株,结果筛选到1株高产乳糖酶菌株17-1,经酵母菌常规方法和分子生物学方法鉴定,我们将其鉴定为一株普鲁兰久浩酵母(Guehomyces pullulans)。研究发现,G. pullulans 17-1菌株可同时产胞外和与细胞结合的(Cell-bound)乳糖酶,根据温度对菌体生长的影响,我们判定菌株17-1为一株耐冷型酵母。对耐冷酵母G. pullulans 17-1菌株产乳糖酶的培养基及培养条件进行了优化,确定了最佳培养基成分为(w/v):乳糖3.0%,酵母粉0.7%,蛋白胨0.3%,紫苏油0.02%, KH2PO4 0.28%, MgSO4·7HO20.06%, MnSO4·3HO2 0.00085%,培养基初始pH为4.5,蒸馏水配制;最佳培养条件为:15℃、170 rpm振荡培养132 h,此时耐冷酵母G. pullulans 17-1菌株乳糖酶总产量可达13.9 U/mL。对发酵罐高密度发酵产酶条件进行了初探,实验结果表明可以将该乳糖酶的总产量提高到25.3U/mL。用粗酶样品水解乳糖溶液,水解产物为葡萄糖和半乳糖,水解牛奶可产生大量还原糖。G. pullulans 17-1菌株胞外乳糖酶经超滤法浓缩、SephadexTM G-200凝胶过滤、CM-Sepharose F.F.阳离子交换层析得到了纯化,比活力提高2.4倍。SDS-PAGE显示其单亚基分子量约为170.0 kDa,用凝胶过滤层析法测得该纯化酶的分子量约为335.0 kDa,因此推测G. pullulans 17-1菌株乳糖酶是一个同源二聚体。对该纯化酶的酶学性质进行了研究,结果表明:其最适作用温度和pH分别为50℃和4.0,受Ag+、Hg2+的强烈抑制(8.2%,8.4%),Li+离子对它有一定激活作用,对底物ONPG的Km值和Vmax分别为3.3 mM和9.2μmol/min。一级蛋白质谱分析表明,该乳糖酶的一个肽片ALEEYKK与其它已知酵母乳糖酶序列相匹配。将纯化的乳糖酶和4.6%乳糖溶液混合,50℃下孵育4 h后,测得乳糖溶液的水解率为43.5%,实验结果表明该乳糖酶在食品工业中有潜在的应用价值。

徐金利[4]2012年在《产乳糖酶酵母菌株的遗传改良和乳糖酶的发酵生产》文中研究表明马克斯克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)具有代谢底物广、耐热性好及比生长速率快等多种优良特性,并且能合成大量的乳糖酶、菊粉酶、β-葡萄糖苷酶和其它酶,因而引起国内外学者的广泛关注。与其它种类的微生物相比,该酵母菌是一类在食品工业中普遍采用的微生物,用作酶源非常合适。微生物中普遍存在葡萄糖阻遏现象,当有葡萄糖存在时,许多酶的合成和基因表达都会受到抑制。参与葡萄糖阻遏作用的主要为Snf1复合体和Mig1蛋白,当培养基中葡萄糖浓度较高时,Snf1复合体去磷酸化,Snf1复合体失去活性,这时Migl由于不能被磷酸化,进入细胞核中与受葡萄糖阻遏基因的启动子结合,使基因表达受到抑制,说明Mig1在菌株的酶合成和调控中起重要的作用。如果将编码Mig1的MIG1基因敲除,相关基因的阻遏效应解除。因而本研究通过基因敲除法阻断K. marxianus km菌株MIG1基因,然后研究该基因的敲除对该菌株酶的合成和相关基因的表达产生的影响。首先利用编码潮霉素的HPT基因的ORF替换km-15菌株的MIG1基因的ORF,在含有潮霉素的YPD平板上筛选获得了敲除菌株km-15,它能在含有2-脱氧-D-葡萄糖的乳糖培养基平板上生长,而野生型菌株km则都不能,表明敲除菌株葡萄糖阻遏作用解除。与野生型菌株km相比,敲除菌株km-15的乳糖酶、菊粉酶和β-葡萄糖苷酶的产量均有很大提高,同时编码这些酶基因的表达量也有极大提高。这表明,K. marxianus km中的Mig1确实能阻遏某些基因的表达,对一些酶的合成具有调控作用。对敲除菌株km-15产乳糖酶培养基进行了优化,确定了最佳培养基成分为(w/v):乳清粉10.0%、酵母粉1.5%、蛋白胨1.0%和MnCl21.0mM。在28°C、pH7.0条件下180rpm振荡培养48h,km-15菌株乳糖酶产量为111.7U/mL。经过2-L发酵罐发酵,该菌株乳糖酶产量提高到121.7U/mL。同时,确定了酶法水解乳糖的适宜条件,即乳糖浓度9.0%(w/v)、乳糖酶使用量为440U/g乳糖、40°C、pH7.0和水解时间2.5h,在这种条件下乳糖水解率为99.2%。在同样条件下,12.0%(w/v)的乳清粉经过该酶水解3.5h后,乳清粉中乳糖水解率为98.7%。调节乳糖酶使用量为260U/g乳糖添加到5.0mL牛奶中,水解3.0h后,牛奶中乳糖水解率为99.3%。将上述水解液进行薄层层析,结果显示水解产物只有单糖,即葡萄糖和半乳糖,其中的乳糖完全水解,表明该乳糖酶在食品工业中具有潜在的应用价值。就上面所说的那样,该酵母菌还产菊粉酶。对敲除菌株km-15产菊粉酶培养基进行了优化,确定了最佳培养基成分为(w/v):菊粉8.0%、酵母粉3.0%,在28°C、pH4.5的条件下180rpm振荡培养42h,km-15菌株菊粉酶的活力为69.0U/mL。分别以菊粉和菊芋汁作为碳源,经过2-L发酵罐发酵,发酵48h和60h后,菊粉酶活性分别为79.9U/mL和73.3U/mL。然后,确定了酶法水解菊粉的适宜条件,即菊粉浓度6.0%(w/v)、菊粉酶使用量为400U/g菊粉、50°C、pH4.5、水解时间3.0h,菊粉水解率为96.2%。将其水解产物进行薄层层析分析,水解终产物以单糖为主,仅有少许寡糖,表明km-15菌株所产菊粉酶为外切菊粉酶。本实验室自南极海洋沉积物中分离出1株耐冷酵母Guehomyces pullulans17-1菌株在15°C可同时产胞外和与细胞结合的乳糖酶。故采用NTG对G.pullulans17-1菌株进行诱变,结合X-gal显蓝斑和发酵培养测定的选育方法,获得乳糖酶活力达24.8U/mL且遗传稳定的突变菌株NTG-133,产量比野生型菌株(13.9U/mL)提高近一倍。对突变菌株NTG-133产乳糖酶培养基进行了优化,确定了最佳培养基成分为(w/v):乳清粉4.0%、蛋白胨1.0%、酵母粉0.5%,于15°C、pH4.5条件下,170rpm振荡培养132h,乳糖酶活达38.0U/mL。采用发酵罐发酵产酶,乳糖酶活提高到48.1U/mL。然后,确定了酶法水解乳糖的适宜条件,即乳糖浓度9.0%(w/v)、乳糖酶的使用量为550U/g乳糖、40°C、pH4.0、水解时间6.0h,乳糖水解率为91.8%。在最适水解条件下,12.0%(w/v)的乳清粉,水解7.5h后,乳清粉中乳糖水解率为88.3%。将上述水解液进行薄层层析分析,结果显示水解产物主要是单糖,即葡萄糖和半乳糖,但没有水解完全,仍有残留乳糖存在。

赵春萍[5]2014年在《高产乳糖酶酵母菌筛选、培养基优化及酶的分离提纯》文中研究表明选取分离自内蒙古锡盟地区酸马奶酒中的14株酵母菌,通过定性、定量测定其产酶能力研究了其产乳糖酶特性。经初筛复筛后筛选出一株高产乳糖酶菌株J2,并对其培养基通过单因素及正交试验进行了优化。在优化所得培养基条件下对J2产酶及生长规律进行了研究,在此基础上对粗酶液进行了酶的分离纯化的研究。初筛高产乳醣酶菌株利用X-gal和ONPG发酵管定性试验,结果表明两种定性方法结果一致,最终获得8株产酶菌株为J2、J8、J13、J14、J16、J20、J21、J24。此外,两种方法一致也表明ONPG微量生化鉴定管法同样可以用于鉴定真菌是否具有产乳糖酶能力。复筛通过测定8株阳性菌胞内及胞外酶活力,结果显示J2与J21发酵上清液酶活力达到140.9U/ml,55.24U/ml,而其它菌株酶活力均较低。同时运用冰浴超声波、-80℃冻融叁次及-20℃过夜叁种方法破壁对J2与J21的产酶方式进行了研究,以排除破壁方法的影响。结果表明J2、J21的产酶方式确为胞外分泌。通过对MI培养基碳源、氮源和金属离子种类及添加水平进行单因素试验后做了正交试验,得到最利于产酶配方为:乳糖与蔗糖以1:1加入,含量共为1%,尿素与蛋白胨以3:7加入,含量为0.5%,酵母粉1%,MgSO4为0.05%。培养基优化后J2的产酶能力从140U/mL提高到了400U/mL以上,增加了将近3倍。后又在优化所得培养基中对J2的产酶及生长规律作了研究。结果表明J2在24h后开始产酶,36h达最高,至60h后发酵液中酶活力基本降为0。通过对不同饱和度的硫酸铵盐析效果的测定后,确定55%饱和硫酸铵为最佳饱和度。粗酶液经55%硫酸铵盐析后,过SephadexG-100层析柱。经此二步纯化后粗酶液分别被纯化了1.28倍和1.75倍。

王佳[6]2014年在《嗜热脱氮芽孢杆菌的分离鉴定及其产酶特性的研究》文中提出饲料酶是一种绿色安全节粮型添加剂,被广泛应用于饲料工业中。因为饲料加工需要经历高温工艺,所以良好的热稳定性成为饲料酶应用于饲料工业的必要条件。在地球上的各种自然或人工高温环境中往往生活着许多嗜热微生物,它们是热稳定性酶的重要来源之一。本实验从采集自广西地区温泉及高温堆肥的样品中分离、纯化嗜热微生物,并对这些嗜热微生物的产酶特性进行了初步分析,同时对其中一株嗜热脱氮芽孢杆菌产胞外嗜热α-半乳糖苷酶的特性进行了研究。主要研究内容及结果如下:1.从上述高温样品中分离纯化得到11株嗜热菌,并通过分离菌株16S rDNA序列的分析对其进行了初步鉴定,其中地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)6株,凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)2株,嗜热脱氮芽孢杆菌(Geobacillusthermodenitrificans)1株,史氏芽孢杆菌(Bacillus smithii)1株,嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)1株。并且针对蛋白酶、酯酶、淀粉酶、乳糖酶(β-半乳糖苷酶)、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、羧甲基纤维素酶、α-半乳糖苷酶这8种饲料酶,采用唯一碳源或显色反应的方法对这些嗜热菌进行了产酶特性初步分析,结果表明这些嗜热菌均具有较强大的酶系。其中,地衣芽孢杆菌和史氏芽孢杆菌产酶较多,分别可产生其中的7种和6种酶;接着是嗜热脱氮芽孢杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌,均能够产生其中5种酶;而凝结芽孢杆菌能产生其中4种酶。2.对分离的嗜热脱氮芽孢杆菌进一步建立系统进化树,最终将其鉴定为嗜热脱氮芽孢杆菌并命名为YWX5,且对其分泌的胞外α-半乳糖苷酶的酶学性质进行了研究,结果表明该酶具有良好的热稳定性、酸碱稳定性和体外模拟胃肠环境耐受性。该酶最适反应温度及最适反应pH值分别是65℃和7.0。在50-65℃温育120min仍然能保持95%以上的酶活,在70℃温育120min仍然能保持约83%的酶活,在75℃处理10min仍能保持约36%的活性;在pH3.0-10.0环境下120min仍能保持80%以上的活性。另外,Ag+、Cu2+、SDS、乳糖对该酶有强烈的抑制作用,其他供试金属离子、化合物、糖类对该酶影响不大。同时,该酶在模拟胃肠液中具有良好的稳定性,温育120min分别能保持57.09%和84.41%的活性。3.研究并分析了培养基(包括碳源、氮源、无机盐、初始pH值)、培养温度、培养时间对该嗜热脱氮芽孢杆菌产α-半乳糖苷酶的影响。结果表明,棉子糖是该菌产α-半乳糖苷酶的有效诱导物,但是在以豆粕为碳源且优化了其浓度的培养基上额外添加棉子糖并没有提高酶产量;对该菌产酶最有效的氮源为硝酸钾、浓度为0.5%,使用复合氮源效果优于单一氮源,附加氮源为酵母浸出物、浓度为0.5%;添加0.5%氯化钠和0.1%磷酸氢二钾的无机盐有助于该菌产酶;在培养基中添加缓冲体系也可以进一步提高该菌的产酶能力。另外,该菌最佳产酶培养温度为60℃,培养基最适初始pH在7.0-8.0,在47h可收获最高酶活0.306U/mL。

宗雅冬[7]2010年在《两种组分的纤维素酶基因随机突变及紫外诱变》文中指出为了进一步提高基因重组菌的β-葡萄糖苷酶和内切葡聚糖酶的分泌表达能力,以及为这两种酶的深入研究和开发利用提供技术指导,论文探索了β-葡萄糖苷酶和内切葡聚糖酶基因的定向进化及其基因工程菌诱变育种的可行性和方法,主要结果如下:(1)采用易错PCR技术对本实验室已克隆出的β-葡萄糖苷酶基因进行随机突变,将突变后构建的重组质粒pTRC99A-bgl1导入E.coli BL21 CodonPlus(DE3)-RIL中进行表达,结果表明,β-葡萄糖苷酶基因未能实现分泌性表达,而是形成了包涵体。(2)对酵母基因工程菌GS115-bgl1-38进行紫外诱变育种。筛选出的酵母突变株GS115-bgl1-9和GS115-bgl1-37的酶活分别为出发菌株GS115-bgl1-38产β-葡萄糖苷酶酶活的2倍和1.5倍。通过十次传代实验证明其遗传性能相对稳定。通过对GS115-bgl1-38、GS115-bgl1-9和GS115-bgl1-37的酶学性质比较可知,突变株的最适温度与出发菌株变化不大,但最适pH范围呈扩大趋势,受金属离子的影响与出发菌株差异也较大。(3)采用单因素和正交实验对酵母突变株GS115-bgl1-9分泌表达β-葡萄糖苷酶的条件进行了初步研究,适宜的条件为:接种量为4%(v/v),每24h添加0.5%(v/v)甲醇,Tween80添加量为0.2%(v/v),L-组氨酸添加量为0.5%(v/v),发酵液初始pH为5.0。(4)以内切葡聚糖酶基因为模板进行易错PCR,向内切葡聚糖酶引入突变位点,然后将PCR产物连接到载体pTRC99A上构建突变后的表达质粒pTRC99A-Cel5A,导入E.coli BL21 CodonPlus(DE3)-RIL中表达。获得透明圈明显小于未突变菌株的4个菌株pTRC99A-Cel5A-1、pTRC99A-Cel5A-2、pTRC99A-Cel5A-3和pTRC99A-Cel5A-4。4个菌株的诱导产酶实验结果表明,它们的总酶活分别为0.050 IU/mL、0.050 IU/ mL、0.048 IU/ mL、0.043 IU/ mL,均低于未突变株的表达量。但4个突变菌株的酶最适pH和最适温度有一定程度的改变。测序结果表明,突变后的Cel5A基因中少数碱基发生了改变,突变株酶学性质的改变可能就是由于这些碱基的改变所致。

戴易兴[8]2012年在《基因工程菌产β-葡聚糖酶发酵条件的研究》文中研究说明β-1,3-1,4-葡聚糖酶(EC3.2.1.73,以下简称β-葡聚糖酶)是啤酒工业和饲料工业中最重要的酶之一,它对含β-葡聚糖功能性食品的研究开发以及人体营养健康也具有重要意义。目前,国内β-葡聚糖酶的生产主要以曲霉和芽孢杆菌的诱变菌株为主,它们的产酶水平或耐热性还不够理想。本研究以前期构建的一株产分泌性较好、酶活性较高、耐热性好的β-葡聚糖酶基因工程菌CA为材料,系统研究了该菌株产β-葡聚糖酶的发酵条件,并就该酶的纯化、酶学特性和酶的保护进行了研究。以TB为初始培养基,以菌体生物量和β-葡聚糖酶活性两个指标综合评价产酶条件,研究得到摇瓶条件的最佳培养基为:蔗糖2g/L、酵母粉20g/L、蛋白胨16g/L、KH_2PO_42.31g/L、K_2HPO_4·3H_2O12.54g/L、CaCl_20.44g/L和吐温800.8%(V/V)。通过单因素和正交实验获得的最佳培养条件为:接种量2%(V/V)、装样量25/250mL和培养基初始pH6.2。经过以上两步优化,工程菌在37℃200r/min培养诱导后,β-葡聚糖酶活性达到720.76±11.00U/mL,较初始的389.59±17.93U/mL提高了85%。在上述优化条件的基础上,分别选择IPTG和乳糖两种诱导剂,确定了不同诱导剂的最佳诱导条件,其中IPTG诱导条件为:接种4h,OD600≈2.5时,添加终浓度为1.4mmol/L的IPTG,并调节温度到41℃,诱导6h;乳糖诱导条件为:接种6h, OD600≈3.8时,添加终浓度为10mmol/L的乳糖,并调节温度到41℃,诱导8h。两种条件下得到的β-葡聚糖酶活性分别是初始条件的2.60和2.52倍。以乳糖为诱导剂能达到IPTG诱导水平的97%,虽然它发酵周期较长,但它安全、经济,可替代IPTG。以乳糖为诱导剂,采用5L发酵罐进行产β-葡聚糖酶的放大实验,在发酵罐分批发酵模式下得到的生物量为3.92±0.05g/L,β-葡聚糖酶活性为1221.26±26.22U/mL,较摇瓶规模的生物量3.14±0.07g/L,β-葡聚糖酶活性988.74±31.14U/mL,分别提高了24.8%和23.5%。为乳糖诱导该工程菌产β-葡聚糖酶的规模化生产提供了基础数据。采用Ni2+金属螯合层析,获得了电泳纯的β-葡聚糖酶。研究了该酶的酶学特性,酶的最适反应温度为70℃,在40~60℃之间热稳定性良好,最适反应pH为7.6,在pH6~8范围内稳定性较高,Ca~(2+)和Fe~(3+)对β-葡聚糖酶的活性有一定的激活作用,Na~+的抑制作用最强。采用单因素和正交实验确定了β-葡聚糖酶的复合保护剂配方:牛血清蛋白0.75%(W/V)、甘油4.5%(V/V)和海藻糖0.1%(W/V)。该保护剂能使β-葡聚糖酶的热稳定性在50~90℃范围内得到明显改善,并将热降解速度降低2.8倍,显着提高该酶的贮存稳定性。

参考文献:

[1]. 乳糖酶高产菌株分离筛选、发酵产酶及酶学性质的研究[D]. 李兴峰. 河北农业大学. 2004

[2]. 纤溶酶高产菌株的分离筛选、发酵产酶及酶学性质的研究[D]. 郑丽伟. 河北农业大学. 2007

[3]. 耐冷酵母Guehomyces pullulans17-1菌株乳糖酶的研究[D]. 宋春丽. 中国海洋大学. 2010

[4]. 产乳糖酶酵母菌株的遗传改良和乳糖酶的发酵生产[D]. 徐金利. 中国海洋大学. 2012

[5]. 高产乳糖酶酵母菌筛选、培养基优化及酶的分离提纯[D]. 赵春萍. 内蒙古农业大学. 2014

[6]. 嗜热脱氮芽孢杆菌的分离鉴定及其产酶特性的研究[D]. 王佳. 广西科技大学. 2014

[7]. 两种组分的纤维素酶基因随机突变及紫外诱变[D]. 宗雅冬. 南京林业大学. 2010

[8]. 基因工程菌产β-葡聚糖酶发酵条件的研究[D]. 戴易兴. 江南大学. 2012

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乳糖酶高产菌株分离筛选、发酵产酶及酶学性质的研究
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