麦芽糊精的生物转化

论文摘要

近年来,人类对地球资源的消耗高速增长,原材料供应日趋紧张,给人类的生存和发展敲响了警钟。因此,原材料的充分利用和高效转化成为人们首先要解决的问题。本论文针对淀粉直接转化麦芽糖相对困难、高浓度麦芽糖生产效率低的工业难题,以麦芽糊精作为唯一碳源,筛选得到高效转化生产麦芽糖的菌株MaL1,并对影响转化生产麦芽糖的条件进行了研究。通过测定还原糖含量、总糖含量,计算DE值,结合发酵液中糖组分的TLC图谱确定最佳麦芽糖转化条件为:氮源浓度0.2%、碳源浓度3%、培养基初始pH值为7.0、最适发酵温度30℃。在确定了最适生产麦芽糖发酵条件的基础上,分别以短链麦芽糊精和长链麦芽糊精为唯一碳源,诱导菌株合成参与转化生产麦芽糖相关的主要淀粉酶,即α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶,并分别对胞外、胞内、全细胞和细胞壁上的三种酶的活力进行了测定。确定α-淀粉酶主要存在于胞外和胞内,且以长链麦芽糊精作为碳源诱导菌体生产α-淀粉酶时,总活力略高于以短链麦芽糊精作为碳源诱导产生的α-淀粉酶总活力;β-淀粉酶也主要存在于胞外和胞内,以短链麦芽糊精作为唯一碳源时,β-淀粉酶总活力为0.4929U,以长链麦芽糊精作为唯一碳源时,β-淀粉酶总活力为0.4393U;以短链麦芽糊精作为碳源诱导菌株产酶时,葡萄糖淀粉酶存在于胞内,以长链麦芽糊精作为碳源诱导菌株产酶时,胞内的葡萄糖淀粉酶含量要高于胞外。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 麦芽糊精（Maltodextrins）
• 1.2 生物转化（Biotransformation）
• 1.3 麦芽糖的结构、性质及其应用
• 1.3.1 麦芽糖的结构和性质
• 1.3.2 麦芽糖的应用和前景
• 1.3.3 麦芽糖的生产
• 1.3.3.1 原料
• 1.3.3.2 生产流程及技术
• 1.4 α-1,4葡聚糖麦芽糖甘酶的研究
• 1.4.1 α-1,4葡聚糖麦芽糖苷酶的菌种选育及诱变
• 1.4.2 α-1,4葡聚糖麦芽糖苷酶的发酵条件
• 1.5 本论文研究内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 麦芽糊精降解菌MaL1的发酵条件研究
• 2.1.1 培养基
• 2.1.2 微生物菌种
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.3.1 还原糖标准曲线的绘制
• 2.1.3.2 还原糖的测定
• 2.1.3.3 总糖标准曲线的绘制
• 2.1.3.4 总糖的测定
• 2.1.3.5 菌体浓度测定
• 2.1.3.6 TLC检测
• 2.1.3.7 改进DE值的确定
• 2.1.4 菌体生长及发酵条件
• 2.1.4.1 固体培养方法
• 2.1.4.2 液体培养方法
• 2.1.4.3 最适氮源比例的选择
• 2.1.4.4 最适碳源比例的选择
• 2.1.4.5 培养基最适初始pH值的选择
• 2.1.4.6 最适培养温度的选择
• 2.2 淀粉酶系中各酶位置的初步确定
• 2.2.1 原材料预处理及所需试剂配制
• 2.2.2 粗酶液的制备
• 2.2.2.1 菌体培养
• 2.2.2.2 粗酶液制备方法
• 2.2.3 淀粉酶系中各粗酶酶活的测定方法
• 2.2.3.1 α-淀粉酶活力的测定
• 2.2.3.2 α-1,4葡聚糖麦芽糖苷酶（β-淀粉酶）活力的测定
• 2.2.3.3 葡萄糖淀粉酶的测定
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 菌株MaL1发酵条件的研究
• 3.1.1 还原糖标准曲线
• 3.1.2 总糖标准曲线
• 3.1.3 最适氮源浓度的确定
• 3.1.4 最适碳源浓度的确定
• 3.1.5 最适初始pH值的确定
• 3.1.6 最适培养温度的确定
• 3.2 淀粉酶系中各酶分布的初步确定
• 3.2.1 α-淀粉酶的分布情况
• 3.2.2 α-1,4葡聚糖麦芽糖苷酶（β-淀粉酶）的分布情况
• 3.2.3 葡萄糖淀粉酶的分布情况
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢