高产玉米肽菌株Bsls532的选育及发酵条件的研究

论文摘要

多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质。由于多肽或蛋白水解物具有比游离氨基酸或蛋白质更高的生物效价和营养价值,且可通过肠道直接为人体所吸收,因此,多肽作为目前较好的营养物质已成为不争的事实。本课题是利用微生物发酵技术,将大分子玉米蛋白分解成小分子肽。微生物发酵生产肽,是在微生物生长繁殖的同时进行蛋白的分解,微生物的酶系较为复杂,在内切酶将大分子蛋白切成小肽的同时,修饰酶对暴露出的疏水键苦味基团进行修饰,使得新产生的小肽分子口味相对柔和。所以应用微生物方法生产的玉米肽具有成本低、无苦味等优点,是生产玉米多肽较好的方法。本论文主要对玉米肽进行了以下三方面的研究:（1）本试验从五株具一定产蛋白酶能力的原始菌种:绿色木霉（Trichoderma viride）Ls-01、黑曲霉（Aspergillus niger）Ls-02、纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）Ls-03、米曲霉（Aspergillus oryzae）Ls-04、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）Ls-05中筛出一株具有较高产蛋白酶能力的菌株;（2）将筛选出来的菌株进行物理化学诱变,得到一株具有高产蛋白酶能力的目的菌种,并对其进行培养条件的优化;（3）利用响应面法对诱变后获得的目的菌株进行发酵条件的优化。研究结果如下:（1）从五株具一定产蛋白酶能力的原始菌株中筛出一株具有相对高产蛋白酶能力的菌株——枯草芽孢杆菌Ls-05;（2）将Ls-05进行常规物理化学诱变,即通过紫外照射120s,再经硫酸二乙酯（DES）化学诱变40min后得到一株高产蛋白酶的菌株枯草芽孢杆菌Bsls532;（3）通过正交实验确定菌种最佳培养基组合为:酵母膏1%,蛋白胨0.5%,葡萄糖0.5%,NaCl 0.2%,pH自然。最佳培养条件为:培养温度34℃,旋转摇床180r/min,培养时间24h;（4）通过响应面实验确定发酵的最优条件为:原料经脱淀粉和脱脂处理后,粉碎至80目;发酵培养摹浓度为5%的玉米蛋白粉,初始pH值8.0,装液量100mL/500mL三角瓶,接种量10%,培养温度40℃,发酵时间68h,在此条件下获得的最高肽得率为83.50%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 玉米蛋白粉的概述
• 1.2.1 玉米蛋白粉的定义
• 1.2.2 玉米蛋白粉的性质
• 1.2.3 应用现状
• 1.3 多肽的概述
• 1.3.1 多肽的功能
• 1.3.2 多肽的应用
• 1.4 玉米肽的概述
• 1.4.1 玉米肽的定义
• 1.4.2 玉米肽的理化性质
• 1.4.3 玉米肽的生理活性
• 1.4.4 国内外研究动态
• 1.4.5 研究目的及意义
• 1.4.6 玉米肽的发展前景
• 2 菌种的诱变与筛选
• 2.1 引言
• 2.2 材料与仪器
• 2.2.1 菌种
• 2.2.2 原料
• 2.2.3 仪器
• 2.2.4 药品和试剂
• 2.2.5 培养基
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 粗蛋白的测定
• 2.3.2 大分子蛋白及长链肽的测定（15%三氯醋酸法）
• 2.3.3 肽得率的计算
• 2.3.4 菌体生长量的测定
• 2.3.5 玉米蛋白选择平板的制备
• 2.3.6 出发菌株的确定
• 2.3.7 单细胞菌液的制备和计数
• 2.3.8 紫外线物理诱变方法
• 2.3.9 硫酸二乙酯（DES）化学诱变方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 出发菌株的确定
• 2.4.2 紫外线物理诱变
• 2.4.3 硫酸二乙酯（DES）化学诱变对菌种的影响
• 2.5 本章小结
• 3 菌种培养条件的研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与仪器
• 3.2.1 菌种
• 3.2.2 仪器
• 3.2.3 药品和试剂
• 3.2.4 培养基
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 不同氮源的影响
• 3.3.2 不同碳源的影响
• 3.3.3 碳氮比的确定
• 3.3.4 不同无机盐的影响
• 3.3.5 通风量的影响
• 3.3.6 培养温度的影响
• 3.3.7 培养时间的影响
• 3.3.8 初始pH值的影响
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 不同氮源对菌种生长的影响
• 3.4.2 不同碳源对菌种生长的影响
• 3.4.3 碳源、氮源正交试验
• 3.4.4 不同无机盐的对菌种生长的影响
• 3.4.5 通风量对菌种生长的影响
• 3.4.6 培养温度对菌种生长的影响
• 3.4.7 培养时间对菌种生长的影响
• 3.4.8 初始pH值对菌种生长的影响
• 3.5 本章小结
• 4 液体发酵条件的研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料与仪器
• 4.2.1 菌种
• 4.2.2 仪器
• 4.2.3 药品和试剂
• 4.2.4 培养基
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 底物浓度的影响
• 4.3.2 原料粉碎度的影响
• 4.3.3 不同原料预处理方法的影响
• 4.3.4 不同接种量的影响
• 4.3.5 初始pH值的影响
• 4.3.6 培养温度的影响
• 4.3.7 发酵时间的影响
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 底物浓度变化对肽得率的影响
• 4.4.2 粉碎度变化对肽得率的影响
• 4.4.3 不同原料预处理方法对肽得率的影响
• 4.4.4 接种量变化对肽得率的影响
• 4.4.5 初始pH值变化对肽得率的影响
• 4.4.6 培养温度变化对肽得率的影响
• 4.4.7 发酵时间变化对肽得率的影响
• 4.5 本章小结
• 5 响应面法优化工艺条件综合试验
• 5.1 引言
• 5.2 材料与仪器
• 5.2.1 菌种
• 5.2.2 仪器
• 5.2.3 药品和试剂
• 5.2.4 培养基
• 5.3 试验方法
• 5.3.1 试验条件的选择
• 5.3.2 试验设计
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 模型建立
• 5.4.2 模型的检验
• 5.4.3 最优工艺参数的确定
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢