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基本信息
- 項目名稱：
- 產(chǎn)內(nèi)切菊粉酶的LY-Ⅰ菌株發(fā)酵條件的優(yōu)化研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 低聚果糖被譽為繼抗生素時代后最具潛力的新一代添加劑—促生物質(zhì)。但天然提取低聚果糖較為困難。本研究則針對一株具有高活性內(nèi)切菊粉酶發(fā)酵條件進行優(yōu)化，以期獲得高活性和高產(chǎn)量的內(nèi)切菊粉酶。
- 詳細介紹：
- 菊粉酶是一種催化水解菊粉中β-1,2-果糖苷鍵水解酶，分為外切型菊粉酶和內(nèi)切型菊粉酶。外切型菊粉酶水解菊粉生產(chǎn)高果糖漿，內(nèi)切型菊粉酶水解菊粉生產(chǎn)低聚果糖。低聚果糖具有調(diào)節(jié)腸道菌群，增殖雙歧桿菌，促進鈣的吸收，調(diào)節(jié)血脂，免疫調(diào)節(jié)，抗齲齒等保健功能。微生物法生產(chǎn)低聚果糖是目前食品工業(yè)生產(chǎn)的重要方法之一。本研究以淺紫鏈霉菌產(chǎn)內(nèi)切菊粉酶菌株LY-Ⅰ為出發(fā)菌株，以菊粉為原料，通過單因素實驗測定LY-Ⅰ菌株產(chǎn)酶量和酶活性影響，用正交實驗法優(yōu)化菌株發(fā)酵條件，增加產(chǎn)內(nèi)切菊粉酶菌株LY-Ⅰ的酶產(chǎn)量，為采用微生物酶法生產(chǎn)低聚果糖提供具有應(yīng)用價值的數(shù)據(jù)，對進一步的生產(chǎn)具有參考價值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 通過對一株產(chǎn)菊粉內(nèi)切酶淺紫鏈霉菌(Streptomyces violascen)LY-Ⅰ的發(fā)酵培養(yǎng)基配方進行優(yōu)化，進一步研究其發(fā)酵條件。基本研究思路為通過單因素(碳源、氮源等)對產(chǎn)酶量和酶活性影響，進一步結(jié)合正交試驗獲得其最優(yōu)培養(yǎng)基和發(fā)酵條件。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 微生物法生產(chǎn)低聚果糖是目前食品工業(yè)生產(chǎn)的重要方法之一。但該法的關(guān)鍵因素是獲得高效的內(nèi)切菊粉酶。本研究即是針對一株具有高活性內(nèi)切菊粉酶發(fā)酵條件進行優(yōu)化，以期獲得高活性和高產(chǎn)量的內(nèi)切菊粉酶。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 通過對LY-Ⅰ菌株發(fā)酵條件的優(yōu)化，以提高其內(nèi)切菊粉酶活性和產(chǎn)量，研究結(jié)果對下一步開展中試研究以及工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本研究采用單因素實驗法并結(jié)合正交試驗法對產(chǎn)內(nèi)切菊粉酶菌株LY-Ⅰ(Streptomyces violascen) 的發(fā)酵條件進行研究，初步確定其最適發(fā)酵條件為：高氏1號液體發(fā)酵培養(yǎng)基，以2％(W/W)的菊粉作為誘導(dǎo)物，初始pH值為8.0，接種菌齡為4d，接種量5%，溫度30℃，轉(zhuǎn)速160rpm/min，發(fā)酵時間80h。測定發(fā)酵液中內(nèi)切酶活性(I/S)為188。研究結(jié)果對下一步菌株的發(fā)酵條件優(yōu)化及其應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- 華承偉，王建華，滕達，等．菊粉化學(xué)和微生物菊粉內(nèi)切酶研究進展[J]．中國食品學(xué) 趙凱,許鵬舉,谷廣燁.3,5-2硝基水楊酸比色法測定還原糖含量的研究[J].食品科學(xué),2008, 29(8)：534-536. 江漢湖．食品微生物學(xué)[M]．中國農(nóng)業(yè)出版社，2001：20-42.
同類課題研究水平概述
- 目前，關(guān)于產(chǎn)菊粉內(nèi)切酶的微生物菌株研究的報道較多。Gong等2007年報道從海洋藻類植物表面分離到的一株P(guān)ichia guilliermondii 菌株1（2E00048）產(chǎn)生的菊粉酶活性大于61.5±0.4 U/mL；并采用紫外燈和LiCl處理其單倍體細胞，得到了一個能產(chǎn)生115±1.10 U/mL個菊粉酶活性單位的突變體（M-30）(Guo et al. 2008)。海洋酵母C. aureus G7a（收錄號：中國海洋微生物培養(yǎng)收集所2E00002）是從中國南部海洋沉淀物中分離出來的，在添加0.4% (w/v) 的NaCl和0.6% (w/v)MgCl2?6H2O更有利于海洋酵母生產(chǎn)菊粉酶，菌株C. aureus G7a在120h內(nèi)的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)中菊粉酶活性可達到420.9±1.3 U/gds (Sheng et al. 2007)。 2005年，Silva等從“aguamiel” (agave sap)中分離出的兩個菌株A1和A2以及從“pulque”的發(fā)酵產(chǎn)物中分離出的一個菌株Kluyveromyces lactis var. lactis (P7)在含有不同濃度菊粉的液體培養(yǎng)基中顯示出很好的菊粉酶產(chǎn)量。曲霉Aspergillus niger NK-126在含40％蒲公英根部提取物的培養(yǎng)基中生長良好，并且在30℃，150rpm的液體發(fā)酵96h中產(chǎn)生55 U/mL的菊粉酶活性 (Kango 2008)。 有關(guān)細菌和放線菌報道相對較少，Streptomyces sp. GNDU 1在溫度46℃、pH7.5，含1.0％菊粉的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)24h仍能用于生產(chǎn)大量的胞外菊粉酶(0.552 U/mL) (Gill et al. 2006)。細菌Staphylococcus sp的固態(tài)發(fā)酵合成菊粉酶優(yōu)化實驗表明其胞外菊粉酶的產(chǎn)量在48h達到可達到107.6 U/gds (Selvakumar and Pandey 1999)。多數(shù)研究表明大多數(shù)能產(chǎn)生菊粉酶的微生物中目前正在被應(yīng)用的是酵母菌，尤其是Kluyveromyces, Cryptococcus和Pichia的菌株。它們能比其他微生物產(chǎn)生更高的菊粉酶活性。為了提高酵母菌菊粉酶產(chǎn)量，研究數(shù)據(jù)顯示解除酵母菌細胞的葡萄糖效應(yīng)是至關(guān)重要的。
