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气单胞菌产几丁质酶的工艺条件优化和应用初探

姚祥春  
【摘要】: 几丁质酶(chitinase Ec.3.2.14)能够催化几丁质水解为几丁寡糖和N-乙酰氨基葡萄糖,广泛存在于各种微生物、植物及动物细胞和组织中。由于几丁质酶在生物防治和处理几丁质废物等方面具有巨大的应用潜力,因而受到广泛的重视。 本文对实验室保藏的几丁质酶产生菌Ch2进行了形态结构特征、生理生化特征的鉴定,并用Biolog进行分析,初步确定为气单胞菌属(Aeromonas sp.)菌株。通过对Ch2菌株的生长曲线、生长条件的研究,初步了解菌株的生长特性。 进行了Aeromonas sp.Ch2发酵工艺条件的优化,以提高其产酶活力。经优化确定的较佳培养基组成为:胶体几丁质0.5%,蛋白胨1.2%,尿素0.2%,MgSO_4 0.05%,K_2HPO_4 0.03%,NaCl 0.5%;较佳培养条件为:培养基初始pH为6.5-7.0,培养温度为28℃,接种量为6%,摇瓶装量为50 mL培养基/250 mL三角瓶,180 r/min摇床培养3d。按优化工艺进行发酵,菌体产几丁质酶的活性达到1.69 U/mL,比优化实验前提高了7.5倍。 进行了该菌3L发酵罐产酶的研究,比较了分批发酵和补料发酵过程中发酵液中菌体生长规律,pH、还原糖和酶活力之间的关联情况。补料发酵时,几丁质酶的活力在65h达到产酶高峰,达到1.802U/ml,产酶高峰比分批发酵提前7h,酶活力比分批发酵提高了5%。粗酶液经硫酸铵盐析(60%饱和度,4℃)、亲和层析(以再生脱乙酰几丁质为介质)纯化后,样品经SDS-PAGE电泳只显示单一条带。 分别进行了产酶菌体和几丁质酶初步盐析粗品的抑菌试验,结果显示几丁质酶粗品的抑菌效果好。同时考察了几丁质酶粗品对壳聚糖的降解效果,结果显示几丁质酶粗品对脱乙酰度低的壳聚糖降解效果较好。


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