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植酸酶(Phytase)是一种新型食品与饲料添加剂，它能催化植酸(盐)水解为肌醇及无机磷酸，促进微量元素及蛋白质等营养成分的吸收。植酸酶的研究开始于20世纪60年代，现在对植酸酶的研究已进入到分子水平，多种微生物来源的植酸酶已得到分离纯化并进行了较深入的生理生化研究，多种植酸酶编码基因已从不同的微生物中得到分离。目前，主要是从分子水平上改造植酸酶，改变植酸酶的酶学活性如耐温性、适宜pH、催化活性等，提高其在饲料中的利用效率；通过基因工程的手段克隆植酸酶基因，然后在生物反应器中高效表达植酸酶，以解决植酸酶在天然材料中含量太低而难以大量提取生产的问题。本实验室通过基因工程已构建了一株植酸酶高产基因工程菌E-22，其遗传稳定性及酶学性质等均能很好的满足生产需要。本研究着重于植酸酶基因工程菌E-22的发酵工艺，为大规模发酵生产奠定基础。研究结果如下： 1．植酸酶基因工程菌(E-22)发酵条件的研究：接种龄36h，接种量10％，增菌时间72h，发酵液pH6.0，甲醇添加量1.5％，装液量10％，诱导表达120h能很好的提高产酶量，测得酶活164416.7U／mL，比优化前产酶提高15％。发酵培养基中添加青霉素、链霉素、Triton-114及Tween-80等对发酵产酶意义不大，反而有一定的抑制作用。 2．适宜营养研究：适宜碳源及添加量研究表明，碳源为1％甘油时发酵酶活为96067U／mL，碳源为10％麦芽汁时发酵产酶为83458U／mL。适宜氮源及添加量研究表明，添加量为5％鱼粉时发酵产酶可达96557U／mL，5％蛋白胨时产酶可达119008U／mL。综合考虑营养物质来源、成本等因素，以10％麦芽汁为碳源和5％左右的鱼粉为氮源，其他发酵因素不变，研究结果表明，发酵产酶为103275U／mL，取得了较好的效果。 3．发酵罐高密度发酵：参考了摇瓶条件下的最佳接种龄、接种量、发酵初始pH、甲醇添加量及优化的培养基进行高密度发酵。在发酵罐中进行了不补料、补料、间歇加甲醇、恒速流加甲醇的发酵实验，间歇补料并恒速流加甲醇的方式产酶效果好，最高酶活可达235290U／mL，比摇瓶发酵的103275U／mL提高了1.28倍。