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白腐真菌菌株的筛选及液体发酵产漆酶条件的优化研究

乔梁  
【摘要】:论文对实验室现有的六株白腐真菌进行了液体发酵筛选,将生长良好,产酶水平较高的菌株进行摇瓶液体发酵产漆酶的培养基和产酶条件的优化,并进行发酵罐产漆酶的扩大试验,最后将菌液进行漆酶的初步分离,对漆酶的酶活力和稳定性进行研究,得到如下结论: 1.六株白腐真菌菌株在液体发酵过程中,产酶高峰均出现在7~11天,均能分泌木质素降解酶系中主要的三种酶—锰过氧化物酶(Mnp)、木质素过氧化物酶(Lip)和漆酶(Lac)。黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)的生长最为快速且不易被杂菌污染;红芝(Ganoderma)产木质素过氧化物酶(Lip)和漆酶(Lac)的能力明显优于其他菌株。说明黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)和红芝(Ganoderma)相比其他菌株具有较强的木质素降解能力。 2.通过对黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和红芝(Ganoderma)液体发酵产漆酶条件的单因素和正交分析试验,研究了不同的培养基成分及培养条件对其产漆酶的影响。确定了红芝、黄孢原毛平革菌的最优液体培养基(1L):马铃薯200g,葡萄糖20g,蛋白胨4g,硫酸镁1.5g,VB10.1g,硫酸铜0.5g,硫酸锌0.5g,硫酸锰2g,磷酸二氢钾1.5g,吐温-801g;最佳培养条件:装液量70mL、接种量10%、发酵温度28℃、转速140rpm、培养基初始pH为5。优化后两种菌株液体发酵产漆酶酶活分别为红芝的20.354U/mL和黄孢原毛平革菌的11.268U/mL。 3.通过实验室中小型发酵罐进行黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)液体发酵产漆酶的摇瓶扩大试验,利用单因素和正交试验分析得出黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)在发酵罐中产漆酶的最优条件:温度28℃、转速300rpm、通气量5L/min(通气比1.0vvm)、培养基初始pH值5、接种量为15%,得到最高产酶水平14.86U/mL。 4.利用盐析法,对发酵罐中所产的粗酶液进行了漆酶的初步分离,经冷冻干燥后得到粗酶粉,并研究得到黄孢原毛平革菌所生产漆酶的最适反应pH和温度为4.5和35℃;在pH为6.5,温度为20℃时酶液保存较为稳定,粗酶粉则在4℃冷藏条件下保存较为稳定。


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