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假丝酵母99-125生产脂肪酶的发酵工艺研究

田野  
【摘要】:脂肪酶是一种重要的工业酶制剂,在脂质代谢中发挥着重要作用。它在食品加工、饲料、洗涤剂、制药、精细化工、有机合成、生物传感器和生物柴油合成等领域具有广泛的应用。由于目前商业化的脂肪酶成本相对较高,使得脂肪酶在更大范围的应用受到一定限制,因此,通过发酵工程技术提高脂肪酶的生产力是一项非常迫切的工作。本文主要对高产脂肪酶的假丝酵母菌种99-125发酵生产脂肪酶的工艺进行了研究。 通过对假丝酵母发酵培养基和发酵条件的研究,优化了基础发酵培养基;确定了发酵培养基的最佳溶解温度为80℃;发酵前期溶氧量为2.0vvm,中后期溶氧量为1.0vvm;发酵过程中根据PH值的变化进行补料。对不同碳氮源发酵条件下的基础数据和发酵过程中有机酸、油酸的含量变化进行测定分析,确定了丙酮酸过量积累是制约酶活提高的主要因素。通过对脂肪酶的发酵过程进行代谢流分析,确定了添加维生素B6发酵可以降解丙酮酸的积累,同时确定了维生素B6的最佳添加量为60mg/L;并且使发酵酶活提高至8500IU/ml。 对脂肪酶的发酵工艺进行初试放大,并取得了成功;使脂肪酶发酵的最终酶活达到11000IU/ml,并保持稳定。经过代谢通量分析,初步构建了假丝酵母发酵脂肪酶的中心代谢网络模型。发酵酶活为11000IU/ml的脂肪酶发酵液经过分离提纯后,固体酶粉的比活力可以达到22000IU/mg;同时也减缓了酶活丧失。


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