酶法生產(chǎn)魔芋葡甘低聚糖研究.pdf

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文酶法生產(chǎn)魔芋葡甘低聚糖研究姓名：周海燕申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：生物化學(xué)與分子生物學(xué)指導(dǎo)教師：吳永堯20040601IJ摘要3正交試驗(yàn)分析結(jié)果顯示，5L發(fā)酵罐培養(yǎng)的最適條件為溫度50℃，pH62，發(fā)酵初期攪拌速度為200rpm，通氣量為40L／ll，6h后變?yōu)閿嚢杷俣?00rp珈，通氣量20Lm，得到的最高酶比活力可達(dá)4403U／mg。肋cf，，船f船Mo出MH，生長(zhǎng)周期較短，6h后即進(jìn)入對(duì)數(shù)期，26h后進(jìn)入穩(wěn)定期

2、，期間出現(xiàn)二次生長(zhǎng)現(xiàn)象。與生物量積累情況相比，所產(chǎn)酶的活性上升速度更快，直至24h后才開始有明顯下降，整個(gè)過(guò)程中pH值變化幅度極小，而溶氧值由于發(fā)酵液粘度變化及需氧量變化起落較大。酶蛋白的產(chǎn)量與菌體積累量密切相關(guān)，發(fā)酵動(dòng)力學(xué)屬于偶聯(lián)型。4鹽析濃度在140～80％范圍內(nèi)葡甘聚糖酶的活性較高，將該濃度下沉淀的蛋白質(zhì)經(jīng)sepharosc6B分子篩層析和DEAE一52離子交換層析分離出達(dá)到電泳純的酶蛋白。純化倍數(shù)達(dá)到67，酶活回收率為6714％

3、。該酶降解魔芋精粉時(shí)的J(m=10m咖L，‰=667m咖Lmin。SDsPAGE測(cè)定結(jié)果表明純化后的葡甘聚糖酶由三種亞基組成，推斷其中可能含有其他分子量接近的蛋白質(zhì)或?yàn)槠细示厶峭っ?，結(jié)果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。葡甘聚糖酶在溫度為50℃，pH為56～58時(shí)活力最高。低溫對(duì)酶活影響不大，40℃以下酶可在20h內(nèi)保持較高活性，而pH對(duì)酶活影響相對(duì)顯著，在pH5～pH7范圍內(nèi)酶的活力可保持大約lOh左右，pH8時(shí)則大大降低了酶的活性。金屬離子和有機(jī)物

4、往往對(duì)酶反應(yīng)有比較大的影響，對(duì)該葡甘聚糖酶來(lái)說(shuō)，Zn2和Fe2對(duì)酶的反應(yīng)有明顯的抑制作用，其他試驗(yàn)的離子和有機(jī)物則未見顯著的抑制或激活性。5在5L發(fā)酵罐上對(duì)葡甘低聚糖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性生產(chǎn)的主要工藝為用O05％(∥100mL)氯化鈣和O1％(∥100mL)磷酸氫二鈉處理培養(yǎng)24h的發(fā)酵液，去除菌體和固體顆粒后在低溫下進(jìn)行40～80％濃度的鹽析，得到葡甘聚糖粗酶，脫鹽后直接與魔芋精粉以l：300(W，w)的比例混合，50℃下保溫10h，充分水解后

5、4OoDm下離心，去除未降解的魔芋粉，得到葡甘低聚糖漿，最后由噴霧干燥得到低聚糖粉。經(jīng)測(cè)定葡甘聚糖的轉(zhuǎn)化率為666％，糖粉中總糖含量為9011％，還原糖含量為1309％，薄板層析結(jié)果顯示糖粉中單糖濃度很低，肋c珊淞脅剛加西‘嗍，所產(chǎn)生的葡甘聚糖酶可能是一種內(nèi)切酶。小試生產(chǎn)的葡甘低聚糖產(chǎn)品有較好的復(fù)溶性，液體透明無(wú)異昧，不需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行脫色和除單糖等特別處理，生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，所使用的儀器和試劑成本也較低，生產(chǎn)流程不對(duì)環(huán)境造成污染，是一個(gè)經(jīng)