产菊粉酶菌株的筛选及其产酶条件的优化.pdf

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4、法生产果糖和低聚果糖更适用于工业化生产。菊粉酶是一种能够高效水解菊粉的酶。微生物源菊粉酶是菊粉酶的主要来源,外切型菊粉酶水解产物为果糖,内切型菊粉酶水解产物为低聚果糖。果糖甜度高,所含热量低,代谢不依赖胰岛素,因而适合肥胖症和糖尿病患者食用。低聚果糖是一种优良的益生元,选择性地刺激肠道双歧杆菌及其它有益菌的生长,改善肠功能,还可以改善矿物质的吸收,促进心脑血管的健康。因此微生物源菊粉酶的开发与利用具有重要的意义,在食品,保健品,医药行业都有较好的应用前景。从菊芋根际土壤中经过初筛得到60余株能生产菊粉酶的菌株,其中包括细菌、真菌、和酵母菌。经过

5、复筛,得到两株产菊粉酶活性较高的菌株,一株为细菌C-56,另一株为真菌C-40。初步确定菌株C-56属于伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)命名为Burkholderiasp.C-56;菌株C-40属于枝孢霉菌属,命名为Cladosporiumsp.C-40。目前从自然界中分离到的绝大多数菌株产生的菊粉酶都为外切型酶,而本实验中筛选到的Cladosporiumsp.C-40产生的菊粉酶为内切型酶。通过单因子试验对Burkholderiasp.C-56和Cladosporiumsp.C-40进行产酶条件的优化,确定了Burkholderi

6、asp.C-56产菊粉酶的最佳碳源、氮源、无机盐分别为菊粉,酵母浸粉,MgSO4·7H2O。Cladosporiumsp.C-40产菊粉酶的最佳碳源、氮源、无机盐分别为菊粉,酵母浸粉,ZnSO4·7H2O。利用田口方法进一步优化Burkholderiasp.C-56和Cladosporiumsp.C-40产菊粉酶的发酵条件。统计学分析发现被优化的的四个因素都为极显著性因素,其中菊粉对Burkholderiasp.C-56和Cladosporiumsp.C-40产酶的影响最大。应用田口方法优化Burkholderiasp.C-56的最佳培养基配方

7、为:菊粉50g/L,酵母浸粉20g/L,MgSO4·7H2O6g/L,pH6.0,在最佳条件下获得的菊粉酶活力为29.34±1.95U/mL,比初始菊粉酶活力(6.25±0.84U/mL)提高了3.69倍。Cladosporiumsp.C-40的最佳培养基配方为:菊粉50g/L,酵母浸粉20g/L,ZnSO4·7H2O6g/L,pH5.0。在此条件下获得菊粉酶的活力值为30.68±1.42U/mL,比初始菊粉酶活力(9.71U/mL)提高了约2.16倍。在最佳产酶条件下进行发酵培养,Burkholderiasp.C-56在培养48h后,菌体生长

8、趋于稳定,此时菊粉酶活力达到最高。发酵过程中I/S值一直处于0.2-0.5范围内,说明产生的菊粉酶为外切型菊粉酶。Cladosporiumsp.C-4

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