产a-淀粉酶的枯草杆菌的筛选与产酶条件的研究(3)

2020-02-21 13:34

孢中生。同时根据以上生理生化试验,对照鉴定手册,初步认为B1和B3为枯草芽孢杆菌,B4疑似为地衣芽孢杆菌。

4.4 不同条件对产酶的影响

本实验从土壤中筛到两株产酶能力较强的菌株B1和B3,经鉴定初步认为是枯草芽孢杆菌,对这两株枯草芽孢杆菌进行液态发酵,37℃,24h,测得两株枯草芽孢杆菌的酶活如图4-1所示。

酶活(U/ml)1716.51615.51514.51413.51312.5B1菌株B3

图4-1 不同菌株的酶活

由图4-1可知,B1的酶活相对B3略高一些,这与复筛时,透明圈的直径比值相符。本实验采用B1做发酵条件对产酶的影响。

4.4.1 起始pH

由于采用摇瓶发酵,发酵过程中的pH值不好控制,所以本实验研究起始pH对产酶的影响。在250 mL三角瓶中装入不同起始pH值的培养基50mL,起始PH分别是5、6、7、8和9,37℃培养24h。起始pH对产酶的影响如图4-2。

- 13 -

相对酶活(%)120100806040200567pH值89

图4-2 起始pH值对酶活的影响

由图4-2可知,该菌株对pH的适应性较广,在5-8的范围内都能很好生长,最适pH为7。pH主要通过影响菌体细胞膜电荷、膜渗透性及营养物质离子化程度,从而影响菌体对养分的吸收[10]。随着pH的增大,酶活显著降低,因为其pH已经超过了菌体的适应范围。

4.4.2 培养温度

选取25、30、35、40、45℃作为培养温度,在摇瓶发酵培养条件下培养24h,分别测定不同温度对酶活的影响。结果见图3-3。

相对酶活(%)120100806040200253035温度(℃)4045

图4-3 温度对酶活的影响

该菌株的温度适应性较强,在上述温度中都能很好生长,但是最佳生长温度还是37℃,在30℃-40℃的范围内,产酶能力都比较强。温度主要通过改变酶反应速率来影响菌体的生长。一般培养基温度升高,酶反应速率增大,生长代谢加快,生产期提前。但酶很容易因过热而失去活性,表现为菌体容易衰老,所以,培养温度稍高时,酶活会有

- 14 -

所下降[10]。

4.4.3 培养时间

该菌株在37℃下,培养6h 、12h、24h、36h、48h,96h,分别测不同培养时间下的酶活。结果如图4-4。

120100相对酶活(%)8060402006122436时间(h)4896

图4-4 不同培养时间对产酶的影响

由图可知,该菌株在12-48h产酶能力都比较强,最佳产酶的时间为24h。这是由于,菌体在前12个小时,处于生长延滞期和对数生长期,此时菌体以生长为主,产酶较少,随后菌体生长处于稳定期,此时产酶能力较强,随着时间的延长,由于能量的消耗,菌体生长处于衰亡期,产酶的能力也相应减少。

- 15 -

5 结论与展望

5.1 结论

5.1.1 初筛和复筛的结果

利用淀粉平板做为初筛培养基,从土壤中筛选到五株产淀粉水解圈较大的菌株,对初筛到的菌株进行复筛,采用摇瓶发酵培养和平板培养相结合,复筛选出三株产酶能力强的菌株。

5.1.2 鉴定结果

通过细菌的形态观察和生理生化实验,对照《伯杰式细菌鉴定手册》[8],《常见细菌系统鉴定手册》[9],初步认为其中的两株为枯草芽孢杆菌,一株疑似为地衣芽孢杆菌。

5.1.3 不同条件对产酶的影响

? pH值是菌种生长的化学因子,对微生物生长的影响很大。在培养微生物时,pH可以引起细胞膜电荷变化,以及影响营养物离子化程度,从而影响微生物对营养物的吸收。经试验得知,本试验菌株产酶的最适PH为7.0左右。

? 温度主要通过改变酶反应速率来影响菌体的生长。一般培养温度升高,酶反应速率增大,生长代谢加快,生产期提前。但酶很容易因过热而失去活性,表现为菌体容易衰老,影响最终产量。温度主要通过影响生物细胞膜的流动性和生物大分子的活性来影响微生物的生命活动。一方面,随着温度的升高,细胞内的酶反应速度加快,代谢和生长也相应的加快;另一方面,随着温度进一步增高,生物活性物质发生变性,细胞功能下降,甚至死亡。所以,每种微生物都有一个最适宜的生长温度。同样,每种微生物都有一个最适宜某种代谢产物产生的最适温度。由试验可知, 枯草杆菌发酵产α-淀粉酶的最适温度为37℃。

? 微生物的生长阶段有适应期、对数期、稳定期和衰退期,并且每种微生物生长阶段的时间性都不一样。经研究知道该菌株在培养24h左右产酶较高。

本试验只是对枯草杆菌液态发酵产α-淀粉酶条件的单因素进行研究,除上述实验以外,还可以对培养基进行进一步的优化,比如,不同氮源,接种量,搅拌速度等也是重要的培养参数。在找到各单因素最佳结果后,还可以进行正交试验,来探讨多种因素时的最佳产酶条件。同时可以对枯草杆菌固态发酵产α-淀粉酶的条件加以研究。

- 16 -

5.2 a-淀粉酶的应用前景与展望

国内a-淀粉酶类的生产和应用1965年,我国开始应用淀粉芽孢杆菌BF一7658生产a-淀粉酶。1964年我国开始了酶法水解淀粉生产葡萄糖工艺的研究。l979年9月通过了酶法注射葡萄糖新工艺的鉴定,并先后在华北制药厂、河北东风制药厂、郑州嵩山制药厂等单位得到应用,取得了良好的经济效益。与传统的酸法相比呵以提高收率 10%,降低成本15%以上。另外我国以酶法进行柠檬酸生产、谷氨酸发酵、糖化制啤酒、酒精发酵、黄酒酿造、酱油制造、醋生产等方面也已经研究成功并投入生产。

目前国外α-淀粉酶研究除开展大量常规诱变育种工作外,国外已初步搞清产α-淀粉酶的调控基因,探讨了有关转导转化和基因克隆等育种技术。将枯草芽孢杆菌重组体的基因引入生产菌株,使α-淀粉酶产量提高7~10倍,并已应用于食品和制酒工业,给选育高产α-淀粉酶菌株开创了新的途径。

α-淀粉酶已经成为工业应用中最为重要的酶之一,并且大量的微生物可以用以高效生产淀粉酶,但是酶的大规模商业化生产仍然局限于几种特定的真菌和细菌中。对于高效的α-淀粉酶的需求越来越多,这可以通过对现有酶的化学改良或者通白质工艺改良得到。得益于现代生物技术的发展,α-淀粉酶在制药方面的重要性日益凸显。当然,食品和淀粉工业仍然是主要市场,α-淀粉酶在这些领域的需求仍然是最大的【11,12】。

- 17 -


产a-淀粉酶的枯草杆菌的筛选与产酶条件的研究(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:C4地块厂房项目市政工程道路工程施工组织设计

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: