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《安徽农业大学》 2010年
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谷氨酰胺合成酶产酶菌株的筛选

刘川顺  
【摘要】: 谷氨酰胺合成酶(GS,glutamine synthetase;EC6.3.1.2)是生物体内广泛存在的酶,它参与许多生物体的氮和碳代谢。而氮代谢是生物体维持生命所必需的,因此,它是生物体内最为关键的酶类之一。谷氨酰胺合成酶在生物体内的分布及生理功能的研究也很透彻。此外,它也是体外微生物酶促转化合成茶氨酸的重要酶类之一,更是谷氨酰胺工业化生产中极其重要的催化剂,是非常有价值的物质,故对其需求量也日益增多。利用微生物发酵生产谷氨酰胺合成酶是条经济而又高效的途径。目前谷氨酰胺合成酶的产酶菌株主要是节杆菌属的一些细菌。而利用霉菌发酵生产谷氨酰胺合成酶的研究却很少,米曲霉更是没被研究过。本实验首先从实验室保藏的菌株中筛选出具有较高产酶能力的米曲霉,并对其进行紫外诱变、优化发酵条件和酶学性质的研究。 实验中首先从实验室保藏的菌株中筛选出具有较高产谷氨酰胺合成酶能力的米曲霉。进而对米曲霉进行紫外诱变,诱变条件为:紫外灯15W,照射距离20cm,照射时间120S。最后,经过、复筛和遗传稳定性实验,选育出的诱变菌株产谷氨酰胺合成酶的能力比出发菌株提高了15.6%。 其次,对选育出的米曲霉进行发酵条件的优化,先进行单因子实验,筛选出米曲霉液态发酵产谷氨酰胺合成酶的最适碳源、氮源、起始pH、装液量、发酵温度、摇床转速和诱导因子。结果表明最适碳源为蔗糖,最适氮源为蛋白胨,最适起始pH为6,最适装液量为60ml,最适发酵培养温度为28℃,最适摇床转速为160r/min,最适诱导因子为谷氨酸钠。再通过正交实验确定四种显著影响因子的添加量,优化培养基的成分和液体发酵条件,使选育出的米曲霉产谷氨酰胺合成酶的能力进一步提高。 再次,对超声波破碎器破碎米曲霉细胞壁的条件进行研究,分别设定不同的工作时间和间隔时间,再对总时间进行优化,结果表明在超声波破碎器功率为400W的条件下,工作1S,间隔3S,20min,是破碎米曲霉细胞壁的最适破碎条件。 最后,对提取的谷氨酰胺合成酶的粗酶液进一步的纯化,通过实验对米曲霉谷氨酰胺合成酶的酶学性质进行初步的研究。结果表明最适酶促反应时间为:30min,最适pH为为6.5,最适温度为60℃,并且得出Mg~(2+)、Mn~(2+)对维持酶活至关重要。
【学位授予单位】:安徽农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ925

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【引证文献】
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【参考文献】
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1 刘川顺;谷氨酰胺合成酶产酶菌株的筛选[D];安徽农业大学;2010年
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