论文摘要
木聚糖酶能够降解木聚糖生成木糖和功能性低聚木糖。近年来,在国际上掀起了木聚糖酶生产、应用及其功效研究的热潮。利用微生物液体发酵生产木聚糖酶具有酶系单一,易于纯化等优点,引起了人们广泛重视,而筛选适合的液体发酵生产木聚糖酶的菌株和液体发酵工艺的研究,成为木聚糖酶研究的热点。本课题从以木聚糖酶产生菌Aspergillus usamii C33为出发菌株,通过诱变育种、发酵条件和培养基优化,使菌株产酶力进一步提高,并对所产粗酶的部分酶学性质进行研究。其主要研究结果如下:（1）对出发菌株A.usamii C33进行了60Co-γ射线辐射诱变,采用平板透明圈法和摇瓶发酵相结合的方法筛选,得到了产酶性能稳定的正突变菌株,该菌株产酶能力从321.39 U/mL提高到539.04 U/mL,提高幅度为67.7%,稳定性实验的结果表明,该菌株产酶性能稳定。将该菌株编号为CE-17。（2）通过单因素实验、Plackett-Burman多因子实验和Box-Bohnken中心组成实验设计以及响应面分析,对发酵条件和培养基组成进行了优化,确定A.usamiiCE-17产木聚糖酶的最佳培养基组成为:麸皮2.96%、尿素0.69%、K2HPO40.57g/L、MnSO40.10 g/L和Tween 80 0.1%;确定了A.usamii CE-17生产木聚糖酶的最佳发酵条件为:液体发酵培养基初始pH为6.0,28℃培养72小时,在250mL三角瓶中装液50mL,摇瓶转速为150r/min,接种量为3%（V/V）（浓度大约为1×107CFU/mL）的孢子悬浮液。在以上优化的培养条件下,A.usamii CE-17生产木聚糖酶的能力达到657U/mL,比优化前提高了21.9%。（3）对菌株A.usamii CE-17所产木聚糖酶的部分酶学性质进行了研究,结果显示:该酶的最适作用温度为50℃,在60℃下保温半小时后仍保持近60%的酶活力,但保存一小时后酶活仅存23.2%,热稳定性较差;该酶的适宜作用pH范围广,最适作用温度下在pH3.0～10.0范围内均能保持90%以上的活性,且在pH4.0～9.0的环境下保存24h后都能保持80%左右的酶活力。因此该酶对环境酸碱变化不敏感,可适用于环境pH值在3.0～10.0范围内各种应用行业。综上所述,本研究通过诱变获得了高产菌株A.usamii CE-17,其所产生的木聚糖酶在实验条件下不仅具有极强的pH稳定性,产酶能力达到国内外先进水平,并且能充分利用廉价的农业废弃物一麸皮,因此具有较高的理论和实用价值。