【摘要】：木聚糖酶是一種應(yīng)用廣泛的半纖維素酶,主要應(yīng)用于飼料、食品、造紙、紡織等行業(yè)。本實(shí)驗(yàn)室獲得一株畢赤酵母重組木聚糖酶菌株。本文以該工程菌株表達(dá)的木聚糖酶為目的產(chǎn)品,擬通過發(fā)酵工藝及干燥工藝優(yōu)化提高木聚糖酶產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)高密度發(fā)酵工藝優(yōu)化及放大在誘導(dǎo)期混合流加碳源是畢赤酵母發(fā)酵表達(dá)外源蛋白常用的方法,本課題對(duì)畢赤酵母3種常見的輔助碳源進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:葡萄糖、甘油、山梨醇均能有效促進(jìn)木聚糖酶的表達(dá),其中甘油效果最好,在誘導(dǎo)期添加0.5%的甘油,可以使木聚糖酶的表達(dá)量提升2.4倍,優(yōu)于山梨醇的2.2倍和葡萄糖的1.9倍。在發(fā)酵規(guī)模放大時(shí),控制發(fā)酵液的相對(duì)溶氧率在20~40%,將30 L發(fā)酵規(guī)模直接擴(kuò)大2000倍至60 m~3,放大后的發(fā)酵結(jié)果相似于小試結(jié)果。(2)噴霧干燥工藝優(yōu)化溫度、填充劑和保護(hù)劑對(duì)噴霧干燥起著重要作用,針對(duì)這3個(gè)因素,本課題對(duì)木聚糖酶的噴霧干燥工藝進(jìn)行了優(yōu)化。首先以木聚糖酶酶活收率為考察指標(biāo),對(duì)進(jìn)口溫度和出口溫度進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),確定木聚糖酶最佳出口溫度為70℃,其次將填充劑按比例添加到木聚糖酶粗酶液中,噴霧干燥,以粉樣相對(duì)保留酶活、相對(duì)重量、樣品吸潮性能為指標(biāo),確定“8%淀粉+12%輕質(zhì)碳酸鈣”為最佳填充劑;以相對(duì)保留酶活為指標(biāo),比較3種常用的保護(hù)劑,確定1%的海藻糖為最佳保護(hù)劑,并通過噴霧干燥驗(yàn)證;將該工藝在生產(chǎn)車間進(jìn)行放大驗(yàn)證,5個(gè)批次的相對(duì)保留酶活為83.64%。(3)木聚糖酶酶學(xué)性質(zhì)鑒定本課題對(duì)木聚糖酶的酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了鑒定,結(jié)果表明:該木聚糖酶最適作用條件為:溫度60℃、pH 5.5。該酶在37℃下有40%以上酶活,在pH 4.5~6.5的酶活80%;該酶的熱穩(wěn)定性較好,溫度適應(yīng)性較寬,60℃水浴30 min后仍有約70%酶活殘留;該酶在弱酸性條件下的穩(wěn)定性較好,適用的儲(chǔ)存pH為4.5~6.0,pH3或pH8均會(huì)導(dǎo)致該酶失活;常見金屬離子對(duì)木聚糖酶的作用效果不同,Mg~(2+)、Ca~(2+)、Zn~(2+)在一定程度上可促進(jìn)木聚糖酶的酶活,Mn~(2+)和Fe~(3+)對(duì)該酶有少量抑制作用,Cu~(2+)可強(qiáng)烈抑制木聚糖酶的酶活,EDTA不影響該酶活性。
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ925

【參考文獻(xiàn)】

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1 高敏杰;張?jiān)S;高鵬;史仲平;;重組畢赤酵母生產(chǎn)外源蛋白的過程控制與生理分析的研究進(jìn)展[J];食品工業(yè)科技;2014年24期

2 胡向東;焦樂飛;李旭彬;樓夢茜;胡彩虹;;小麥替代玉米飼糧添加木聚糖酶對(duì)生長豬生長性能、結(jié)腸菌群和氮排放的影響[J];動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào);2014年09期

3 肖安風(fēng);丁濤;倪輝;李利君;楊遠(yuǎn)帆;蔡慧農(nóng);;噴霧干燥法制備柚苷酶固體酶制劑的工藝優(yōu)化[J];中國食品學(xué)報(bào);2013年03期

4 王利;何軍;余冰;黃志清;毛湘冰;鄭萍;陳代文;;小麥基礎(chǔ)飼糧中添加木聚糖酶對(duì)生長豬生長性能、血清生化指標(biāo)及腸道微生物菌群的影響[J];動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào);2012年10期

5 汪匯慧;金虎;高敏杰;戴科科;董世娟;于瑞嵩;李震;史仲平;;甲醇/山梨醇共混流加誘導(dǎo)改變畢赤酵母生產(chǎn)豬α干擾素過程的代謝產(chǎn)能途徑強(qiáng)化發(fā)酵性能[J];生物工程學(xué)報(bào);2012年02期

6 王軍節(jié);努力扎提;張懷予;李貞子;;外源木聚糖酶對(duì)面包感官品質(zhì)和質(zhì)地的影響[J];食品科技;2011年12期

7 譚權(quán);張克英;丁雪梅;張慎忠;;木聚糖酶對(duì)肉雞能量飼料養(yǎng)分利用率和表觀代謝能值的影響[J];動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào);2008年03期

8 胡世界;羅素蘭;張吉貞;長孫東亭;;巴斯德畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)及其高水平表達(dá)策略[J];生物技術(shù);2007年06期

9 聶國興;明紅;張玲;劉凱;周洪琪;;外源木聚糖酶對(duì)尼羅羅非魚消化器官消化酶活力及分布的影響[J];華北農(nóng)學(xué)報(bào);2006年04期

10 王清路;李俏俏;薛金艷;竇燁;王紅艷;張玉軍;張杰;;巴斯德畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J];生物技術(shù)通訊;2006年04期

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