【摘要】：黑曲霉是常見的產γ-淀粉酶發(fā)酵菌種,γ-淀粉酶活性的高低直接影響著發(fā)酵的效率。紫外線輻照誘變,超聲波誘變,亞硝酸誘變等傳統的誘變的方式已經不能滿足工業(yè)生產的需要。電子束作為一種新興的輻照技術,能夠大幅度提高黑曲霉產γ-淀粉酶的活性,并能保持一定的遺傳穩(wěn)定性。本論文通過對五種產γ-淀粉酶的黑曲霉分離培養(yǎng),篩選出一種γ-淀粉酶酶活相對較高的黑曲霉。利用響應面法優(yōu)化電子束輻照誘變育種參數。對比超聲波誘變法、紫外線輻照誘變法、γ射線輻照誘變法、硫酸二乙酯誘變法、亞硝酸誘變法和電子束輻照誘變法,確定高產γ-淀粉酶黑曲霉誘變的最優(yōu)方法。并對發(fā)酵液離心沉淀,透析,陰離子交換層析,凝膠層析等,研究分析電子束輻照誘變前后γ-淀粉酶糖化力的變化。通過菌落形態(tài)的觀察、孢子形態(tài)的觀察、生長曲線,γ-淀粉酶的吸附率和解支力等方面的研究,探明黑曲霉突變菌結構變化及糖化作用。為黑曲霉的電子束輻照誘變提供參考。研究結果如下:經測定,出發(fā)菌γ-淀粉酶的酶活為13560 U/mL,在電子束束流能量6 MeV、輻照劑量0.4 kGy、孢子濃度3×10~6個/mL的最佳誘變條件下,所獲得的黑曲霉突變菌酶活為30800 U/mL,酶活提高了127.1%。依據不同誘變方式下酶活提高幅度,提高的效果依次為:電子束輻照誘變法(127.1%)硫酸二乙酯誘變法(84.7%)紫外線輻照誘變法(72.3%)γ射線輻照誘變法(60.1%)亞硝酸誘變法(36.4%)超聲波誘變法(23.1%)。因此,電子束輻照能夠明顯提高γ-淀粉酶的活性,選定為最優(yōu)誘變育種方法。黑曲霉突變菌株的孢子形態(tài)比出發(fā)菌株孢子形態(tài)更為松散,更利于孢子的增殖,平板培養(yǎng)突變菌株的生長速度明顯高于出發(fā)菌株的生長速度,但在穩(wěn)定期二者的干重無明顯差異。γ-淀粉酶的吸附率:出發(fā)菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的吸附率為18.1%,對糯玉米淀粉的吸附率為3.7%;突變菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的吸附率為20.1%,對糯玉米淀粉的吸附率為4.2%。突變菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的吸附率提高了2%,對糯玉米淀粉的吸附率提高了0.5%。γ-淀粉酶的水解度:出發(fā)菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的水解度為21.3%,對糯玉米淀粉的水解度為9.6%;突變菌對糯米淀粉的水解度為22.7%,對糯玉米淀粉的水解度為10.2%,突變菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的水解度提高了1.4%,對糯玉米淀粉的水解度提高了0.6%。γ-淀粉酶的解支力:出發(fā)菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的解支力為26.32%,對糯玉米淀粉的解支力為32.19%;突變菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的解支力為35.34%,對糯玉米淀粉的解支力為46.28%。突變菌γ-淀粉酶對糯米淀粉的解支力提高了9%,對糯玉米淀粉的解支力14.1%。突變菌γ-淀粉酶能夠水解較高濃度的可溶性淀粉,生成葡萄糖的速率比出發(fā)菌株提高了2.3倍。
【圖文】：

圖 3.1 陰離子交換層析圖譜Fig. 3.1 anion exchange chromatography里成分濃縮后上樣至 sephadex G-100 凝膠柱，如圖檢測糖化酶酶活。經過 SDS-PAGE 檢測，為單一條 3.3。圖 3.2 凝膠層析圖譜Fig. 3.2 gel chromatogram

到糖化酶酶活。在相同的作用條件下，，1 號峰成分對 1 號峰里的成分進行進一步分離。圖 3.1 陰離子交換層析圖譜Fig. 3.1 anion exchange chromatography里成分濃縮后上樣至 sephadex G-100 凝膠柱，如圖檢測糖化酶酶活。經過 SDS-PAGE 檢測，為單一條 3.3。
【學位授予單位】：吉林農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS201.3

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本文編號：2654920