诱变处理筛选纤维素酶高产菌株及发酵条件优化

论文摘要

用紫外线照射的方法对出发菌株--斜卧青霉（Penicillium decumbens）A10进行处理后,从中筛选到了一株产纤维素酶活力比较高的A-135菌株,传代10次后纤维素酶产酶能力的稳定性仍然保持良好。再用能量为30keV,剂量5×1015 N+/cm2的N+注入A-135菌株,获得一株高产K79菌株,在培养基未优化条件下,发酵液的滤纸酶活由出发菌株的25.5 IU/mL提高到40.8 IU/mL,较出发菌株的滤纸酶活提高了60%,并表现出良好的稳定性。对产酶较高的K79发酵产酶培养基中的主要成分麸皮、蛋白胨、表面活性剂、抗坏血酸盐等的添加量进行了单因子研究试验,并对这四个因子进行正交试验,获得了优化的产酶培养基,其配方如下:2%麸皮、3%玉米秸秆粉、0.3%KH2PO4、0.2% （NH4）2SO4、0.05% CO（NH2）2、0.05% MgSO4、0.5% CaCO3、蛋白胨0.1%、表面活性剂吐温80 0.015mL/100mL、抗坏血酸盐0.01%。此时K79菌株的滤纸酶活水平达55.5 IU/mL。对K79菌株发酵产酶过程中不同发酵温度、不同起始发酵pH、不同通气量等进行了研究,确定了32℃、pH6.8、250mL摇瓶装瓶量30mL为K79菌株摇瓶发酵产酶的最适培养条件。K79菌株和出发菌株A10的纤维素酶种类基本相同,均可产生CMCase和FPA活性,且活力均有所提高。出发菌株A10的纤维素酶最适作用pH是5.4;K79菌株纤维素酶的最适作用pH是6.0。出发菌株A10在pH 7.0到10.0之间纤维素酶的稳定性较好,而K79菌株在pH 6.0到10.0之间纤维素酶的稳定性较好。K79菌株和A10菌株的纤维素酶最适作用温度均为52℃;在20℃到50℃之间K79菌株和出发菌株A10纤维素酶稳定性比较好,二者的半失活温度都在55℃左右。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 研究综述
• 1.1 课题立项的背景
• 1.1.1 纤维乙醇研究现状
• 1.1.2 纤维乙醇开发需解决的关键技术
• 1.1.3 纤维乙醇发展的前景
• 1.1.4 纤维素酶研究进展
• 1.2 课题立项的目的
• 1.3 课题立项的依据
• 第二章 工业微生物诱变技术
• 2.1 工业微生物的诱变及菌种选育
• 2.1.1 工业微生物常用诱变剂
• 2.1.2 工业微生物菌种选育
• 2.2 离子注入生物诱变工业微生物的研究进展
• 2.2.1 离子注入作用机理及其生物学效应
• 2.2.2 离子束生物技术的应用
• 第三章 材料与方法
• 3.1 实验材料、试剂及仪器设备
• 3.1.1 菌种
• 3.1.2 培养基
• 3.1.3 主要试剂
• 3.1.4 主要设备
• 3.2 纤维素酶活测定方法
• 3.2.1 滤纸酶活测定方法
• 3.2.2 羧甲基纤维素钠还原糖酶活力测定方法
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 出发菌株的活化
• 3.3.2 液体摇瓶种的制备
• 3.3.3 出发菌株发酵培养
• 3.3.4 发酵液的取样与酶活的测定
• 3.3.5 出发菌株紫外诱变处理
• +离子注入诱变'>3.3.6 N⁺离子注入诱变
• 3.4 诱变筛选流程
• 3.5 发酵培养基条件优化试验
• 3.5.1 麸皮含量对发酵产酶的影响
• 3.5.2 蛋白胨的添加量对发酵产酶的影响
• 3.5.3 表面活性剂添加对发酵产酶的影响
• 3.5.4 抗坏血酸盐添加量对发酵产酶的影响
• 3.5.5 发酵培养基的正交试验
• 3.6 发酵工艺条件优化试验
• 3.6.1 不同接种量对发酵产酶的影响
• 3.6.2 不同发酵培养温度对发酵产酶的影响
• 3.6.3 不同发酵培养基起始pH 对发酵产酶的影响
• 3.6.4 不同通气量对发酵产酶的影响
• 3.7 菌种保藏及传代试验
• 3.8 出发菌株与诱变菌株产酶性质研究
• 3.9 分析方法
• 3.9.1 pH 测定
• 3.9.2 相对菌体含量测定
• 第四章 结果与分析
• 4.1 紫外线照射诱变
• 4.1.1 紫外线诱变存活曲线
• 4.1.2 紫外诱变（355）结果
• 4.1.3 紫外线诱变高产菌株性能稳定性试验
• 4.2 N+离子注入效应
• 4.2.1 不同能量N+注入的A-135 存活曲线
• +注入剂量对A-135 菌株存活率的影响'>4.2.2 N⁺注入剂量对A-135 菌株存活率的影响
• +注入A-135 诱变结果统计'>4.2.3 N⁺注入A-135 诱变结果统计
• +注入诱变结果'>4.2.4 N⁺注入诱变结果
• 4.3 高产菌株诱变系谱
• 4.4 菌株K79 产酶稳定性试验
• 4.4.1 菌株K79 传代稳定性考察
• 4.4.2 菌株K79 发酵稳定性试验
• 4.5 培养基优化实验结果
• 4.5.1 麸皮添加量试验
• 4.5.2 蛋白胨添加量试验
• 4.5.3 表面活性剂添加试验
• 4.5.4 抗坏血酸盐添加量试验
• 4.5.5 发酵培养基优化实验结果
• 4.6 发酵工艺条件优化研究
• 4.6.1 接种量对发酵结果的影响
• 4.6.2 温度对发酵结果的影响
• 4.6.3 发酵培养基pH 对产酶的影响
• 4.6.4 装液量对发酵的影响
• 4.7 变异菌株与出发菌株产酶性质对比研究
• 4.7.1 变异菌株与出发菌株产纤维素酶酶活的比较
• 4.7.2 变异菌株与出发菌株纤维素酶最适作用pH 值的比较
• 4.7.3 变异菌株与出发菌株纤维素酶pH 值稳定性的比较
• 4.7.4 变异菌株与出发菌株纤维素酶最适作用温度比较
• 4.7.5 变异菌株和出发菌株的纤维素酶温度稳定性
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介