芝麻粕降解菌株的选育及其特性研究

论文摘要

芝麻粕是芝麻经过浸出法取油后得到的副产品,其中含有大量且营养价值比较高的蛋白质,氨基酸和矿质元素的含量也十分的丰富。目前芝麻粕的主要用途是简单的做为肥料或饲料被使用,综合利用不足。为了能够更科学合理的利用芝麻粕,特别是其中的粗蛋白,本人对芝麻粕粗蛋白降解菌种进行了筛选并对其发酵条件进行了研究,主要的研究结果如下所示：本实验所用的降解芝麻粕粗蛋白的菌株LQ是从湖南农业大学烟草基地堆肥、金岸食堂下水道等多处地方筛选(以发酵液中的生物量和蛋白酶活力为指标)得到的,经分子鉴定为解淀粉芽孢杆菌,并对其进行了紫外诱变,使菌株的蛋白酶活力提高了近2.5倍并表现较好的遗传稳定性。把筛选诱变后得到的芝麻粕粗蛋白降解优势菌株LQ进行培养条件的单因素试验和正交试验(优化指标标准同上),确定了优势菌株LQ发酵的最佳培养基成分和最佳发酵条件分别为：确定最佳培养基成分为可溶性淀粉1%,芝麻粕8%,磷酸二氢钾0.1%,氯化钙0.1%,氯化镁0.05%。最佳培养条件：温度37℃,转速200r/min,pH自然,发酵时间为48h,此条件下蛋白酶活力达到1194.496U/mL,生物量12.5×109个/mL,粗蛋白降解率为52.3%。在摇瓶发酵的基础上,通过正交试验对菌株LQ进行了50L发酵罐小试,其优化结果如下(优化指标标准同上)：接种量5%,转速140rpm,通气量0.7m3/h。优化后蛋白酶活力达到1400.193U/mL,生物量达到35×109个/mL,与摇瓶发酵时相比酶活力和生物量都有了较大的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 研究背景
• 1.1 芝麻粕概述
• 1.1.1 芝麻粕的成分
• 1.1.2 芝麻粕的开发及利用现状
• 2 饼粕利用状况
• 2.1 微生物肥料研究状况
• 2.2 微生物饲料研究状况
• 2.3 氨基酸叶面肥的应用
• 3 研究目的与意义
• 3.1 研究目的
• 3.2 研究意义
• 4 课题研究的主要内容
• 第二章 芝麻粕降解菌株的筛选、分子鉴定及诱变
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌株来源
• 1.1.2 芝麻粕来源
• 1.1.3 主要仪器
• 1.1.4 试验试剂
• 1.1.5 培养基
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 初筛方法
• 1.2.2 复筛及筛选方法
• 1.2.3 蛋白酶活力的测定
• 1.2.4 生物量的测定
• 1.2.5 UV诱变处理
• 1.2.6 降解效果的测定
• 1.2.7 菌株的分子鉴定
• 1.3 分析方法
• 1.3.1 发酵液中蛋白酶活力测定方法
• 1.3.2 芝麻粕发酵前后粗蛋白的测定方法
• 2 结果与分析
• 2.1 产蛋白酶菌株的筛选
• 2.2 出发菌种的鉴定
• 2.3 紫外诱变处理结果
• 2.4 菌株LQ传代稳定性研究
• 3 讨论
• 第三章 芝麻粕降解菌的培养基及发酵条件优化
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种与芝麻粕来源
• 1.1.2 主要仪器
• 1.1.3 主要试剂
• 1.1.4 培养基
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 菌株生物量的测定
• 1.2.2 蛋白酶活力的测定
• 1.2.3 发酵培养基成分优化
• 1.2.3.1 碳源对蛋白酶活力及生物量的影响
• 1.2.3.2 氮源对蛋白酶活力及生物量的影响
• 1.2.3.3 无机盐离子对菌株生长及酶活的影响
• 1.2.3.4 培养基成分正交试验
• 1.2.4 培养条件优化
• 1.2.4.1 培养温度优化
• 1.2.4.2 转速优化
• 1.2.4.3 初始pH优化
• 1.2.4.4 接种量优化
• 1.2.4.5 培养时间优化
• 2 结果与分析
• 2.2 发酵培养基成分优化结果
• 2.2.1 碳源
• 2.2.2 氮源
• 2.2.3 金属及无机盐离子
• 2.2.4 正交条件优化结果
• 2.4 培养条件优化结果
• 2.4.1 温度
• 2.4.2 转速
• 2.4.3 pH
• 2.4.4 接种量
• 2.4.5 培养时间
• 3 讨论
• 3.1 碳源对蛋白酶活力及生物量的影响
• 3.2 氮源对蛋白酶活力及生物量的影响
• 3.3 金属及无机盐离子对菌株生长及酶活的影响
• 3.4 培养温度对生物量及酶活力的影响
• 3.6 芝麻粕发酵过程中生物量及酶活力的变化
• 4 小结
• 第四章 菌株放大培养条件及控制参数优化
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 菌种与芝麻粕来源
• 1.1.2 主要仪器
• 1.1.3 主要试剂与材料
• 1.1.4 培养基
• 1.2 方法
• 1.2.1 酶活力测定
• 1.2.2 生物量测定
• 1.2.3 放大培养条件优化
• 1.2.4 生长曲线测定
• 2 结果与分析
• 2.1 培养条件正交试验结果
• 2.2 菌株生长及酶活随培养时间变化
• 3 讨论
• 3.1 接种量对生物量及酶活的影响
• 3.2 溶氧对生物量及酶活的影响
• 4 小结
• 第五章 研究结论、创新点及下一步研究计划
• 1 研究结论
• 2 研究创新点
• 3 下一步工作设想
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介