基本信息
- 項目名稱：
- 產內切菊粉酶的LY-Ⅰ菌株發(fā)酵條件的優(yōu)化研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 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。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切菊粉酶發(fā)酵條件進行優(yōu)化，以期獲得高活性和高產量的內切菊粉酶。
- 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切型菊粉酶。外切型菊粉酶水解菊粉生產高果糖漿，內切型菊粉酶水解菊粉生產低聚果糖。低聚果糖具有調節(jié)腸道菌群，增殖雙歧桿菌，促進鈣的吸收，調節(jié)血脂，免疫調節(jié)，抗齲齒等保健功能。微生物法生產低聚果糖是目前食品工業(yè)生產的重要方法之一。本研究以淺紫鏈霉菌產內切菊粉酶菌株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，增加產內切菊粉酶菌株LY-Ⅰ的酶產量，為采用微生物酶法生產低聚果糖提供具有應用價值的數據，對進一步的生產具有參考價值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 通過對一株產菊粉內切酶淺紫鏈霉菌(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?；狙芯克悸窞橥ㄟ^單因素(碳源、氮源等)對產酶量和酶活性影響，進一步結合正交試驗獲得其最優(yōu)培養(yǎng)基和發(fā)酵條件。
科學性、先進性及獨特之處
- 微生物法生產低聚果糖是目前食品工業(yè)生產的重要方法之一。但該法的關鍵因素是獲得高效的內切菊粉酶。本研究即是針對一株具有高活性內切菊粉酶發(fā)酵條件進行優(yōu)化，以期獲得高活性和高產量的內切菊粉酶。
應用價值和現實意義
- 通過對LY-Ⅰ菌株發(fā)酵條件的優(yōu)化，以提高其內切菊粉酶活性和產量，研究結果對下一步開展中試研究以及工業(yè)化生產奠定基礎。
學術論文摘要
- 本研究采用單因素實驗法并結合正交試驗法對產內切菊粉酶菌株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)的菊粉作為誘導物，初始pH值為8.0，接種菌齡為4d，接種量5%，溫度30℃，轉速160rpm/min，發(fā)酵時間80h。測定發(fā)酵液中內切酶活性(I/S)為188。研究結果對下一步菌株的發(fā)酵條件優(yōu)化及其應用奠定基礎。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- 華承偉，王建華，滕達，等．菊粉化學和微生物菊粉內切酶研究進展[J]．中國食品學 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,2008, 29(8)：534-536. 江漢湖．食品微生物學[M]．中國農業(yè)出版社，2001：20-42.
同類課題研究水平概述
- 目前，關于產菊粉內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Pichia guilliermondii 菌株1（2E00048）產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菊粉酶，菌株C. aureus G7a在120h內的固態(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中產生55 U/mL的菊粉酶活性 (Kango 2008)。 有關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量在48h達到可達到107.6 U/gds (Selvakumar and Pandey 1999)。多數研究表明大多數能產生菊粉酶的微生物中目前正在被應用的是酵母菌，尤其是Kluyveromyces, Cryptococcus和Pichia的菌株。它們能比其他微生物產生更高的菊粉酶活性。為了提高酵母菌菊粉酶產量，研究數據顯示解除酵母菌細胞的葡萄糖效應是至關重要的。
