产气气杆菌高产异淀粉酶菌株的选育及其产酶性质的研究

论文摘要

本文以产气气杆菌为出发菌株,进行物理化学复合诱变和优良产酶菌株的筛选,以蜡质淀粉为唯一碳源分离并诱导产酶。经碘熏初筛和摇瓶发酵复筛,获得一株酶活力明显提高且产酶稳定的突变株UV2-10-6,产气气杆菌发酵液异淀粉酶酶活力从2.9592U/mL提高到17.5812U/mL,提高了4.9倍。通过单因素实验、部分因子实验、最陡爬坡实验和中心组合实验,确定最佳产酶发酵培养基为（g/100mL） :玉米淀粉1.9675,豆饼粉3.3176,醋酸铵0.48287,K2HPO4.3H2O 0.2775, CaCl2 0.005 , FeSO4.7H2O 0.005。培养基优化后酶活提高幅度显著,从优化前的17.5812U/mL提高到31.8555U/mL,提高了14个酶活单位,提高率达81.19%。通过对异淀粉酶产生菌UV2-10-6发酵条件优化的实验,结果表明因素由大到小的影响次序为B（培养温度）>A（发酵液初始pH值）>C（接种量）>D（发酵时间）。最佳培养条件为:发酵液初始pH值6.5、温度30℃、接种量4%、转速200rpm、发酵时间72h。酶学性质研究表明,由菌株UV2-10-6分泌的异淀粉酶最适反应温度为55℃,酶最适pH值为5.8,具有耐酸性的优势。Ca2+、Mg2+对酶活性具有显著的促进作用,且Ca2+对酶活影响较大,Hg2+、Cu2+、Al3+、Fe3+对酶活有较强的抑制作用, EDTA对酶具有显著的抑制作用。酶作用的最佳底物是蜡质玉米淀粉。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 淀粉及淀粉酶
• 1.1.1 α-淀粉酶
• 1.1.2 β-淀粉酶
• 1.1.3 葡萄糖淀粉酶
• 1.1.4 脱支酶
• 1.2 异淀粉酶来源
• 1.3 异淀粉酶国内外研究概况
• 1.4 异淀粉酶的应用
• 1.5 诱变育种
• 1.6 研究目的及意义
• 1.7 研究内容
• 2 异淀粉酶产生菌的复合诱变育种
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 仪器设备
• 2.1.3 培养基
• 2.1.4 酶活测定方法
• 2.1.5 初始菌株的生长曲线与产酶曲线
• 2.1.6 初始菌株发酵培养接种量对产酶的影响
• 2.1.7 复合诱变筛选高产异淀粉酶菌株
• 2.1.8 突变株的选育
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 葡萄糖标准曲线
• 2.2.2 出发菌株的基本性质
• 2.2.3 第一次紫外诱变结果
• 2.2.4 EMS 诱变结果
• 2.2.5 第二次紫外诱变结果
• 2.2.6 遗传稳定性实验
• 2.3 本章小结
• 3 异淀粉酶产生菌发酵培养基的优化
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 仪器设备
• 3.1.3 菌种的活化和发酵培养
• 3.1.4 液化玉米淀粉DE 值的测定
• 3.1.5 初始发酵培养基
• 3.1.6 培养基优化实验设计
• 3.1.7 UV2-10-6 在优化后发酵培养基上的产酶曲线
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 发酵培养基组成对产酶的影响
• 3.2.2 发酵培养基的优化
• 3.2.3 优化后培养基的验证实验
• 3.3 本章小结
• 4 异淀粉酶产生菌 UV2-10-6 发酵条件的确定
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 仪器设备
• 4.1.3 菌种的活化和发酵培养
• 4.1.4 发酵条件的初步确定
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 发酵条件的初步确定
• 4.2.2 发酵培养条件正交试验
• 4.2.3 正交试验优化培养条件的验证
• 4.2.4 最佳工艺参数下突变株的产酶曲线
• 4.3 本章小结
• 5 UV2-10-6 分泌的异淀粉酶酶学性质初探
• 5.1 试验材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 酶活测定
• 5.1.3 粗酶液的制备
• 5.1.4 酶学性质
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 酶反应底物特异性的测定
• 5.2.2 酶作用的最适温度
• 5.2.3 酶作用的最适pH 值
• 5.2.4 温度对酶稳定性的影响
• 5.2.5 pH 对酶稳定性的影响
• 5.2.6 金属离子及EDTA 对酶活力的影响
• 5.3 本章小结
• 6 研究结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文