解淀粉芽孢桿菌的選育及產中溫α-淀粉酶的研究.pdf

1、中溫α-淀粉酶是一種十分重要的工業(yè)用酶，廣泛應用于糧食加工、食品、釀造、發(fā)酵、紡織品工業(yè)和醫(yī)藥等行業(yè)。但與國外同行業(yè)相比，我國中溫α-淀粉酶發(fā)酵酶活單位不高，而且目前國內對其研究報道也很少。因此開展中溫α-淀粉酶優(yōu)良菌株選育，優(yōu)化發(fā)酵工藝，提高中溫α-淀粉酶發(fā)酵水平，對促進我國酶制劑工業(yè)的發(fā)展具有現實意義。
　　 本實驗以中溫α-淀粉酶的生產菌株解淀粉芽孢桿菌Bacillus amyloliquefaciens為出發(fā)菌株，以α-

2、淀粉酶活力作為篩選指標，經紫外線、微波與LiCl復合誘變后，分別以2-DOG和衣霉素抗性平板對突變株進行定向選育。復合誘變條件為:紫外線照射6min，微波照射20s，LiCl濃度1.2%；篩選條件為:2-DOG5%、衣霉素50μg/mL。經過誘變，在LiCl添加濃度為1.2%的篩選平板上得到一株遺傳穩(wěn)定的優(yōu)良突變株YL1-5，產酶較原始菌株提高了19.3%。
　　 B.amyloliquefaciensYL1-5中溫α-淀粉酶(

3、BAA)于菌體生長的對數后期開始合成，表現為延續(xù)合成型-酶合成與菌體生長部分偶聯。添加濃度為1.5%的沸石(40～60目)，2%的沸石(20～40目)或者2%的膨潤土可以有效的吸收發(fā)酵過程中產生的NH4+，其中添加1.5%的沸石(40～60目)使得酶活力比對照組提高了11.88%。優(yōu)化后的搖瓶培養(yǎng)基為:玉米粉16%，棉籽餅粉8%，玉米漿粉1.0%，沸石(40～60目)1.0%，CaCO30.8%。優(yōu)化后的培養(yǎng)條件為:擋板三角瓶(250m

4、L)，裝液量25mL/250mL，初始pH7.0，種齡16h，接種量5%(V/V)，培養(yǎng)溫度34℃，轉速190rpm，經優(yōu)化后菌株產酶活力為533.2U/mL，比優(yōu)化前提高了27.19%。30L發(fā)酵罐上分批發(fā)酵結果不如搖瓶的好，原因可能在于菌體濃度過低；采用30h后補料工藝，可以使菌體得到更好生長，酶活力達到521.6U/mL。
　　 對突變株B.amyloliquefaciens YL1-5所產中溫α-淀粉酶的酶學性質研究得出

5、:該酶作用的最適溫度為60℃，最適pH為6.0。在90℃高溫下，添加0.05mol/L的Ca2+可以使得酶活力比不添加Ca2+提高62.1%。在pH6.5～9.5范圍內，BAA能夠保持較高的酶活性，其中在pH8.0的緩沖液放置24h后，酶活力只減少了3%，說明該酶在堿性條件下能夠保持較好的穩(wěn)定性。金屬離子中Na+、Li+、Mg2+對BAA有一定的激活作用，Hg2+對其有強烈的抑制作用，Sr2+、2ri2+、Mn2+、Ba2+也有抑制作用