单宁酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

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单宁酶是由微生物产生的一类具有降解没食子单宁作用的酶类,在食品、饲料、化妆品、医药和制革等行业具有广阔的应用前景,已引起人们的广泛关注。本课题从选育单宁酶产生菌的基础性工作开始,对初筛得到目的菌株进行了诱变处理,对选育到突变菌株产酶发酵条件和培养基成分进行了优化研究,并对菌株产单宁酶的酶学性质进行了初步探究。从富含单宁的自然环境中取样,经富集培养、平板分离筛选、固体发酵初筛等方法筛选得到46株产单宁酶的菌株。再通过固体发酵复筛,获得一株产酶活性较高的菌株1-39,酶活力为1.58IU/g(干基)。依据菌株菌落、菌体形态观察,该菌株属于丝状真菌霉菌,命名为DNM1-39。以菌株DNM1-39为出发菌株,通过紫外线、硫酸二乙酯单独和复合诱变处理,筛选获得一株酶活有明显提高的突变株UD-6,其固体发酵酶活力达到2.55IU/g(干基),较出发菌株提高了62.8%。通过单因素和正交试验对菌株UD-6发酵产酶条件和培养基成分进行了优化,经过极差、方差分析和多重比较,确定的最佳培养条件为培养温度30℃,盐溶液pH值6.0,培养基装量12g/250mL(三角瓶),发酵周期60h;最佳培养基组成为:麸皮做培养基的固体支撑物和碳源,固液比1:1,盐溶液的成分(g/100mL)为单宁0.75、氯化钠0.5、七水硫酸镁0.5、硫酸铵1.0、硫酸锰0.1、硫酸锌0.05、氯化铵1.5。此条件下,菌株UD-6产酶活最高可达到5.61IU/g(干基),比优化前提高了120%。酶的稳定性研究表明菌株UD-6产单宁酶在23-30℃之间保温处理160min内活性稳定,50℃以上迅速失活;酶促反应的最适缓冲体系为pH值5.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。金属离子中Cu2+、Al3+、Ag+对单宁酶活性有明显的抑制作用;Mn2+和Zn2+稍有一些促进作用,其余离子的影响不明显。
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