本文關(guān)鍵詞：耐熱木聚糖酶重組酵母高密度發(fā)酵工藝及其生物學(xué)特性研究

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【摘要】：本論文旨在建立畢赤酵母產(chǎn)重組木聚糖酶的高密度發(fā)酵工藝、研究重組木聚糖酶對麩皮的降解特性、挖掘麩皮為代表的纖維類飼料功能潛能。試驗一旨在利用分批發(fā)酵技術(shù)提高畢赤酵母表達的重組木聚糖酶活性。當(dāng)培養(yǎng)基中添加20 g/L麩皮、5mg/LL-組氨酸、10mg/LL-色氨酸和10mg/LL-蛋氨酸時,酶活分別提高了 12.2%、7.4%、12.0%和9.9%。在1-L發(fā)酵罐中,自接種起,在處理Ⅰ中,于9 h、17 h補加1%(v/v)甘油,于 24h、32h、48h、56h、64h、72h、......、140 h 補加 0.5%(v/v)甲醇,在處理 Ⅱ 中,每24 h補加0.5%(v/v)甲醇,處理Ⅰ中最大菌體細(xì)胞干重和酶活分別是處理Ⅱ中的1.69倍和1.97倍,這表明甘油和甲醇含量極顯著影響菌體細(xì)胞生物量和重組木聚糖酶活性,也為下一步試驗研究中制定甘油、甲醇補料策略以獲得高活性重組木聚糖酶奠定基礎(chǔ)。-試驗二旨在利用流加發(fā)酵策略高效表達重組木聚糖酶。在50-L發(fā)酵罐中,甘油流加發(fā)酵過程包括三個階段,甲醇流加發(fā)酵過程采用四階段補給速率逐步遞增的發(fā)酵策略,菌體細(xì)胞干重最終達到53.48 g/L,與搖瓶中相比,酶活提高7.05倍。此外,在甲醇流加發(fā)酵初始72 h內(nèi),酶活與甲醇攝入量呈線性關(guān)系。重組木聚糖酶經(jīng)膜分離濃縮,其陶瓷膜透過率為85.32%、納濾濃縮了7.21倍、濃縮收率為94.97%。本試驗制定了甘油、甲醇流加新策略,極顯著提高了重組木聚糖酶活性。試驗三研究了重組木聚糖酶的生物學(xué)特性。該酶最適反應(yīng)溫度和pH分別為80℃和8.0。在80℃條件下,處理10 min后,保留酶活為98.03%;處理50 min后,保留酶活為82.52%。在pH 11.0條件下,處理2 h后,保留酶活為97.40%;處理11 h后,保留酶活為89.01%。這表明該酶具有良好的耐高溫、耐強堿性能。試驗四研究了重組木聚糖酶對麩皮的降解特性、探究了降解產(chǎn)物中生物活性物質(zhì)、旨在挖掘以麩皮為代表的纖維類飼料的功能潛能。在降解產(chǎn)物中,還原糖含量為614.0 μg/mL,其中木糖、阿拉伯糖和葡萄糖含量分別為23.8μg/mL、15.6μg/mL和17.3μg/mL;HPLC分析表明,木二糖含量為213.3 μg/mL、木三糖含量為174.0 μg/mL;總酚含量為129.44 μg/mL;LC-ESI-MS分析表明,阿魏酸含量為13.1 μg/mL。降解產(chǎn)物最大DPPH清除率為92.65%、總抗氧化活性為141.83 mg抗壞血酸g~(-1)粗木聚糖、Fe~(2+)鰲合能力為195.67 mg EDTA g~(-1)粗木聚糖。麩皮降解后釋放木二糖、木三糖、阿魏酸等生物活性物質(zhì),具有良好的抗氧化功能。綜上所述,本研究建立了畢赤酵母產(chǎn)重組木聚糖酶的高密度發(fā)酵工藝,高效表達了重組木聚糖酶,表明了該酶具有耐高溫、耐強堿性能及對麩皮的降解特性,建立了釋放麩皮中生物活性物質(zhì)的方法,證實了以麩皮為代表的纖維類飼料具有功能潛能。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S816

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 閔兆升;郭會明;顧承真;洪厚勝;;木聚糖酶及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2013年10期

2 ;Expression and Characterization of a Thermostable Xylanase Gene xynA from a Themophilic Fungus in Pichia pastoris[J];Agricultural Sciences in China;2011年03期

3 毛連山;余世袁;;木聚糖酶在紙漿漂白中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀[J];中國造紙學(xué)報;2006年03期

4 李春艷,林新華,方富林,夏海平,藍偉光;超濾膜分離技術(shù)在植酸酶濃縮中的應(yīng)用[J];福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2000年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 郭兵;海洋細(xì)菌Glaciecola mesophila KMM241產(chǎn)木聚糖酶的結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用潛力研究[D];山東大學(xué);2013年

2 王謙;木聚糖酶基因的體外定向進化及其高拷貝重組酵母的構(gòu)建[D];浙江大學(xué);2012年

3 陳鳳蓮;小麥麩皮中低聚木糖的生物制備技術(shù)研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 丁巖;彩粒小麥麩皮中酚酸的提取、分布及抗氧化活性研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：1303571