谷氨酰胺转胺酶发酵中试、提取纯化及初步应用研究

谷氨酰胺转胺酶发酵中试、提取纯化及初步应用研究

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1、新疆农业大学硕士学位论文谷氨酰胺转胺酶发酵中试、提取纯化及初步应用研究姓名:李亚玲申请学位级别:硕士专业:食品科学与工程指导教师:陈发河;蔡慧农20040601新疆农业大学硕士学位论文中文摘要应用本实验室保存的一株能产谷氨酰胺转胺酶TGase的链霉菌Streptomycessp.WJS-825以下简称WJS-825菌株为研究对象对发酵过程中的产酶影响因素酶的提取及纯化部分酶学性质以及酶的初步应用进行了系统的研究得到如下结果通过对WJS-825菌株产谷氨酰胺转胺酶的摇瓶发酵条件进行单因素及五因子二次正交旋转回归设计实验建立了谷氨酰胺转胺酶发酵过程中以酶活和细胞生长量为目标函数的数学模型以此模

2、型对WJS-825菌株发酵生产TGase的培养条件进行优化得到该菌株摇瓶发酵生产TGase的最适条件为多价胨2.1%,可溶性淀粉2.1%,MgSO47H2O0.1%K2HPO40.2%Na2HPO40.3%聚甘油醚消泡剂0.3%pH7.0,温度30.8接种量10%种龄48小时250mL摇瓶装液量40mL摇瓶转速200r/min罐上发酵最适条件如下5L—200L罐上在线分段控制温度及pH前20h温度32pH7.220h以后温度30.8pH7.0接种量10%装液量70%通气量和搅拌转速分别控制为0.8—1.1v/vm200—400r/min以此条件进行发酵5L罐上酶活可稳定保持在2900U/L

3、以上罐上采取流加碳源的手段使TGase产量进一步提高将优化条件进行放大实验200L罐上发酵中试连续4批次TGase产量平均达到3000U/L以上发酵液离心除去菌体后经硫酸铵分级沉淀透析脱盐CMC及Sephedex-75柱层析SDS-PAGE等获得了纯化倍数达158倍的TGase酶粗提酶活回收率为78%比活力达0.4U/mg蛋白质纯化酶活回收率为32%比活力达14.5U/mg蛋白质SDS-PAGE显示该酶分子量约为40KDa对该酶的部分性质进行研究结果表明Streptomycessp.WJS-825分泌的TGase的最适反应温度为45在2+50以下较稳定最适作用pH为6.8,pH在4.5~7

4、.5范围内酶活性稳定Ca对2+2+2+酶活性几乎无影响FeMgZn对酶活有抑制作用以羊乳中的酪蛋白为底物研究TGase对其改性效应结果表明TGase能催化酪蛋白分子间的交联反应生成了相对分子质量较大的聚合物最适交联反应条件如下温度50pH6.0~8.0酶用量15U/g蛋白质120min基本反应完全经改性后的酪蛋白体系溶液粘度增加乳化能力提高发泡性变化不大关键词Streptomycessp.谷氨酰胺转胺酶发酵纯化应用3谷氨酰胺转胺酶发酵中试提取纯化及初步应用研究StudiesonThePilot-scaleFermentativeproduction,PurificationandAppli

5、cationofMicrobialTransglutaminaseYalingLifoodscienceandtechnologySupervisedbyProf.FaheChen,Prof.HuinongCaiandProfZuoshanFengAbstractStreptomycessp.WJS-825,whichwaspreservedinourlaboratoryproducedTransglutaminase.Inthispaper,Studiesonthefermentationconditions,purification,characterizationandapplica

6、tionofTGasewascarriedout.Themainreportswereasfollowing:Bysinglefactordesignandfivefactorsquadraticorthogonalrotaryregressionexperimentdesign,amathematicalmodeloftheeffectoftheprocessconditionstargetedonmicrobialtransglutaminase(MTG)activityanddrycellweightwasestablished.TheoptimicalMediacomposedof

7、2.1%multi-peptone,1.5%solublestarch,0.1%MgSO4.7H2O,0.2%K2HPO4,0.3%Na2HPO4,0.3%polyglyceralaether,initialpHwasadjustedto6.96.TheseedsofStreptomycessp.WJS-825pre-treatedfor48hwasinoculatedinto40mLmediain250mLflask,

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