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《江南大学》 2008年
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耐酸生淀粉糖化酶的初步研究

罗军侠  
【摘要】: 本研究通过对大曲和淀粉厂周围的土壤样品进行筛选,共筛出能够直接利用生玉米淀粉的菌种约18株,又通过复筛获得8株能够产生酸性生淀粉糖化酶(在pH 3.6,30℃的条件下相对可以较好的水解生玉米淀粉)的菌种,其中MS-09的酶活最高,达到15.20 U/mL,选定为出发菌株。通过菌落形态和ITS保守区序列分析及基于ITS的系统进化树分析,确定该菌为一株烟曲霉,命名为Aspergillus fumigalus MS-09。 通过单因素实验对Aspergillus fumigalus MS-09产酸性生淀粉糖化酶的发酵条件进行研究,确定为:发酵初始pH 7.0,30℃培养92 h,装液量为10 %,摇瓶转速为250 r/min。该菌产酸性生淀粉糖化酶的最适碳源为2 %的玉米粉(干热灭菌)。Plackett-Burman多因素实验设计法,确定了影响Aspergillus fumigalus MS-09产酸性生淀粉糖化酶的主要因素为蛋白胨、NaNO3和KH2PO4。进一步通过响应面分析法和典型性分析得出培养基的最佳组成为:玉米粉(干热灭菌)20 g/L、蛋白胨6.79 g/L、KH2PO4 2.14 g/L和NaNO3 27.81 g/L,预测酸性生淀粉糖化酶的最大酶活27.02 U/mL。验证性实验证明在优化条件下,Aspergillus fumigalus MS-09产酸性生淀粉糖化酶达27.59 U/mL。 Aspergillus fumigalus MS-09产生的酸性生淀粉糖化酶经过硫酸铵盐析、DEAE-纤维素离子交换和Sephadex G-75分子筛纯化后,酶的比活力由27.32 U/mg提高到了129.67 U/mg。对纯化后酶的性质进行了研究发现,其最适作用温度为45℃,最适作用pH为5.0,该酶具有很好的耐酸稳定性。金属离子对酶活力的影响研究表明Na+和Ca~(2+)对该耐酸生淀粉糖化酶有激活作用,Hg~(2+)、Fe~(3+)、Zn~(2+)和Cu~(2+)对该酶有抑制作用。HPLC分析了该酶水解生玉米淀粉的产物,发现葡萄糖是唯一的水解产物。所以该酶是一种耐酸生淀粉糖化酶。 将该耐酸生淀粉糖化酶应用于生玉米粉酒精发酵,发酵结束后醪液中的酒精体积分数达8.6 %,发酵周期为5天。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ925

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【参考文献】
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