一株高产魔芋葡甘聚糖酶菌种的中试发酵条件初探

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高产β-葡聚糖酶菌种选育及产酶条件研究的开题报告

高产β-葡聚糖酶菌种选育及产酶条件研究的开题报告一、选题背景和意义：β-葡聚糖酶（β-Glucanase）是一种水解β-葡聚糖的酶，广泛应用于饲料、食品、医药等领域。

然而，在自然界中能够自然分泌β-葡聚糖酶的微生物种类非常有限，因此需要进行酶菌种选育及产酶条件研究。

本项目旨在筛选高效β-葡聚糖酶产生菌株，并优化其产酶条件，提高β-葡聚糖酶产量，为工业生产及实际应用提供技术支持和依据。

二、研究内容和方法：1. 筛选β-葡聚糖酶产生菌株：通过采集自然环境样品，利用纯培养和分离技术筛选出潜在可产生β-葡聚糖酶的微生物菌株，并进行初步酶活检测。

2. 优化β-葡聚糖酶产酶条件：选取优良的β-葡聚糖酶产酶菌株，通过单因素试验和正交试验等方法，研究其产酶条件，如培养基成分、发酵条件（温度、pH、转速等）等，最终得到一个优化的产酶条件。

3. 确定β-葡聚糖酶性质：在优化的产酶条件下大规模培养产酶菌株，通过酶学性质测定（比如温度、pH和底物特异性等）来确定β-葡聚糖酶的性质。

三、预期结果：1. 获得高产β-葡聚糖酶的菌株，并确定其最佳产酶条件。

2. 研究β-葡聚糖酶的酶学性质，为其应用提供理论依据。

3. 探索β-葡聚糖酶在饲料、食品、医药等领域的应用前景。

四、可行性分析：1. 本课题在微生物筛选、培养和酶学等方面都涉及先进的技术和方法，具有很强的可操作性和可行性。

2. 项目通过实验室的研究得出的结果将为工业生产应用提供技术支持和依据，具有广泛的应用前景。

五、经费预算：本项目预计总经费为50万元，具体预算如下：1. 实验耗材费用：20万元。

2. 设备维护和修理费用：30万元。

六、研究进度计划：预计研究周期为2年，进度计划如下：1. 第一年：微生物菌株筛选、优化产酶条件。

2. 第二年：确定β-葡聚糖酶性质、研究其应用。

七、结论本课题的研究将有助于开发新型的β-葡聚糖酶产生酶菌株，优化β-葡聚糖酶产酶条件，提升β-葡聚糖酶产量，拓宽β-葡聚糖酶应用领域，推进饲料、食品、医药等领域的生产和应用。

葡甘聚糖酶高产菌株Q1发酵条件优化及酶的分离纯化_王强

葡甘聚糖酶高产菌株Q1发酵条件优化及酶的分离纯化王强1，2，李旭3，张旭姣1，2，张庆芳1，2，窦少华1，2，金连豆1，2，迟乃玉1，2*（1.大连大学生命科学与技术学院，辽宁大连116622；2.辽宁省海洋微生物工程技术研究中心，辽宁大连116622；3.大连市生产力促进中心，辽宁大连116025）摘要：该研究以海洋来源的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis )Q1为出发菌株，通过单因素实验对葡甘聚糖酶产生菌Q1发酵条件进行优化，并将菌株Q1发酵所得上清液经硫酸铵沉淀、透析、超滤离心和Sephadex G-100凝胶过滤层析，得到电泳纯的葡甘聚糖酶，并研究其部分酶学性质。

结果表明，最佳发酵条件为魔芋粉添加量0.75%、牛肉膏添加量为0.2%，蛋白胨添加量为0.4%、氯化钠添加量0.4%、培养温度26℃、转速160r/min 、接种量5%、初始pH 7.0、装液量100mL/250mL 。

在此条件下，葡甘聚糖酶酶活为241.61U/mL 。

葡甘聚糖酶相对分子质量为41.3ku ；酶最适作用底物为葡甘聚糖。

关键词：葡甘聚糖酶；发酵条件；优化；分离纯化中图分类号：TQ925文章编号：0254-5071（2016）05-0086-06doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2016.05.018Optimization of fermentation conditions of high glucomannanase-producing strain Q1and separation and purification of the enzymeWANG Qiang 1,2,LI Xu 3,ZHANG Xujiao 1,2,ZHANG Qingfang 1,2,DOU Shaohua 1,2,JIN Liandou 1,2,CHI Naiyu 1,2*(1.College of Life Science and Technology,Dalian University,Dalian 116622,China;2.Liaoning Technology of Marine MicrobiologicalEngineering Research Center,Dalian 116622,China;3.Dalian Productivity Promote Center,Dalian 116025,China)Abstract ：Using Bacillus subtilis Q1from marine as original strain,the fermentation conditions of the glucomannanase-producing strain Q1were op-timized by single factor experiments.The glucomannanase from the supernatant liquor was purified using ammonium sulfate precipitation,dialysis,ultrafiltration and gel filtration chromatogram of Sephadex G-100,and its enzymatic properties were researched.The results showed that the optimum fermentation conditions were as follows:konjaku flour 0.75%,beef extract 0.2%,peptone 0.4%,sodium chloride 0.4%,culture temperature 26℃,rotate speed 160r/min,inoculum 5%,initial pH 7.0,liquid volume 100ml/250ml.Under the conditions,the enzyme activity was up to 241.61U/ml.The relative molecular mass of the glucomannanase was determined to be 41.3ku.The optimum substrate of the enzyme was glucomannan.Key words ：glucomannanase;fermentation conditions;optimization;separation and purification收稿日期：2016-02-23基金项目：国家高技术研究发展计划‘863计划’项目（2007AA021306）作者简介：王强（1990-），女，硕士研究生，研究方向为微生物酶制剂研究。

魔芋葡甘聚糖酶解实验方案

魔芋葡甘露聚糖的酶解实验所需原料：魔芋精粉；0.2mol/lPBS缓冲液（需用Na2HPO4·12H2O，NaH2PO4·2H2O配制）；β-甘露聚糖酶（10000u/g）；DNS试剂（由3，5-二硝基水杨酸，NaOH，酒石酸钠，苯酚，偏重亚硫酸钠配制）。

实验所需器材及仪器：1000ml容量瓶(2个)；滴定管（量取或配制溶液时使用）；250ml锥形瓶；恒温水浴锅；恒温振荡器；冷冻离心机；紫外-可见分光光度计；移液枪预实验：1. PBS缓冲液的配制：（1）母液的配制：0.2mol/L Na2HPO4：称取71.6g，溶于1000mL水0.2mol/L NaH2PO4：称取31.2g NaH2PO4·2H2O，溶于1000mL水（2）pH6.0 87.7mL 0.2mol/L NaH2PO4·2H2O +12.3mL Na2HPO4·12H2OpH7.0 38mL 0.2mol/L NaH2PO4·2H2O +62mL Na2HPO4·12H2OpH8.0 5.3mL 0.2mol/L NaH2PO4·2H2O +94.7mL Na2HPO4·12H2O这只是大致比例，精确pH值需用pH计配制。

pH计使用方法：2.DNS试剂的配制方法（1）称取3，5-二硝基水杨酸6.3g，NaOH 21.0g充分溶解于500mL煮沸的蒸馏水中（煮沸是为了加速溶解）。

（2）加入酒石酸钠182.0g，苯酚5.0g，偏重亚硫酸钠5.0g于上一步的溶液中，加热搅拌至全部溶解，冷却，用蒸馏水定容至1000mL。

（3）充分溶解后盛于棕色瓶中，储存1周后使用。

实验步骤：⑴打开水浴锅，设定温度为50℃.⑵用量筒量取100ml一定pH的PBS缓冲液于锥形瓶中，塞上塞子置于水浴锅中加热，至50℃（可用温度计量）。

⑶用称量纸称取0.25g的魔芋精粉备用。

一种魔芋葡甘聚糖芋圆及其制备方法[发明专利]

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510478737.9(22)申请日 2015.08.03A23L 1/214(2006.01)A23L 1/212(2006.01)A23L 1/09(2006.01)(71)申请人福建农林大学地址350002 福建省福州市仓山区上下店路15号(72)发明人庞杰王淑娜陈涵谭小丹黄荣勋谢丙清王敏林海斌安瑞琪袁毅(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司 35100代理人蔡学俊(54)发明名称一种魔芋葡甘聚糖芋圆及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种魔芋葡甘聚糖芋圆及其制备方法。

魔芋葡甘聚糖芋圆的制备方法，包括备料、捣泥、制作面团和制备魔芋葡甘聚糖芋圆。

本发明魔芋葡甘聚糖芋圆的制备方法，在制备过程中加入魔芋葡甘聚糖，魔芋葡甘聚糖具有促进消化、降血压、降血脂的保健功效。

因此，本发明的魔芋葡甘聚糖芋圆是一种具有保健功能的食品。

本发明不仅改善了芋圆的营养价值，也提高了魔芋葡甘聚糖的市场普及率。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN 105166767 A 2015.12.23C N 105166767A1.一种魔芋葡甘聚糖芋圆的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）备料：按重量份，取200-300份紫薯或芋头洗净去皮，放入锅中，隔水蒸熟；（2）捣泥：取出步骤（1）蒸熟的紫薯或芋头，加入20-30份白糖后，捣成泥状，备用；（3）制作面团：取步骤（2）的紫薯泥或芋头泥，边搓揉，边加入80-120份木薯粉、20-30份魔芋葡甘聚糖、5-10份水，搓揉均匀，制成面团；（4）制备魔芋葡甘聚糖芋圆：将步骤（3）面团搓成小圆团，放入沸水中煮熟，捞起后，过冷水，即可。

2.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖芋圆的制备方法，其特征在于所述备料，取250份紫薯或芋头洗净去皮，隔水蒸熟。

发酵法生产魔芋葡甘聚糖酶的研究

发酵法生产魔芋葡甘聚糖酶的研究
周海燕;周大寨;吴永尧
【期刊名称】《中国食品添加剂》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】目的:探索发酵生产葡甘聚糖酶的最佳条件.方法:在摇瓶培养的基础上,比较不同温度、pH和接种量对发酵反应的影响,并在5 L发酵罐上用正交试验筛选最佳的产酶条件配伍.结果:该菌产生葡甘聚糖酶的最佳条件为温度50℃,pH 5.5～6.0,接种量10%,发酵前期搅拌速度50 rpm,通气量20 L/h,6 h后搅拌速度改为100 rpm,通气量10 L/ h,在这个条件下发酵获得的酶比活力为4812 U/mg,总活力达到7810 U/mL.培养8 h后细菌生物量、产物含量迅速提高,24 h达到顶峰时期.发酵动力学属于偶联型.
【总页数】5页(P21-25)
【作者】周海燕;周大寨;吴永尧
【作者单位】湖南农业大学生物化学与发酵工程实验室,长沙,410128;湖北民族学院生物技术研究所,恩施,445000;湖南农业大学生物化学与发酵工程实验室,长沙,410128
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.2+5
【相关文献】
1.酶转化法及微生物发酵法生产L-苹果酸的研究进展探讨 [J], 汪阳
2.发酵法生产超氧化物歧化酶的研究进展 [J], 陈珊;张乐
3.发酵法产酶生产几丁寡糖的工艺研究 [J], 乔兴忠;李永娴;汤熙翔
4.发酵法生产脂肪酶的研究进展 [J], 王金主;刘超;谭少君;杨丹;徐军庆;高艳华;李峰;袁建国
5.微生物发酵法生产超氧化物歧化酶在化妆品生产中的研究进展 [J], 张银冰
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当年采收的试管芋快速破除休眠技术初探

当年采收的试管芋快速破除休眠技术初探徐小燕;彭金波;费甫华;汤万香;宋发菊【摘要】[目的]探讨当年采收的试管芋快速破除休眠技术.[方法]以6种不同的处理方法对当年生产的试管芋进行发芽试验,研究破除休眠技术.[结果]以20 mg/L GA3溶液浸种1h处理方法的效果最好,发芽时间最早,发芽数最多.[结论]该方法研究了试管芋的快速破除休眠技术,为魔芋的大田生产提供了科学依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】2页(P29-30)【关键词】魔芋试管芋;破除休眠;发芽【作者】徐小燕;彭金波;费甫华;汤万香;宋发菊【作者单位】宜昌市农业科学研究院,湖北宜昌443004;宜昌市农业科学研究院,湖北宜昌443004;宜昌市农业科学研究院,湖北宜昌443004;宜昌市农业科学研究院,湖北宜昌443004;宜昌市农业科学研究院,湖北宜昌443004【正文语种】中文【中图分类】S632.3魔芋的繁殖系数低下，大田生产主要靠芋鞭繁殖种芋。

通过魔芋组织快繁技术是快速繁殖种芋的有效途径。

近年来，我国魔芋组培快繁技术在中国取得了飞速的发展［1-2］，关于试管芋的生产技术研究被陆续报道［3-4］。

若将试管芋采收后短时间内直接播种到大田，发芽率极低。

课题组在2012年4月中旬在大田播种了一批当年3月初采收的试管芋，其发芽率在3%以下，初步判断是因为当时采收的试管芋在短期内没有打破休眠。

为了在短期内提高试管芋的发芽率，笔者以当年3月初采收的试管芋为研究对象，分别采用不同的处理方法来破除试管芋的休眠期，找寻最有效的方法，以期为魔芋的大田生产提供科学依据。

1 材料与方法1.1 材料当年产试管芋，品种为三峡花魔芋。

1.2 方法1.2.1 样品处理及分组。

选择单头的试管芋，分为5组，每组30粒，各组试管芋总重量为12.84 g。

第1处理为常温下放置1个月(标为①)，第2处理为20 mg/L GA3的溶液浸种1 h(标为②);第3处理为60 mg/L GA3的溶液浸种1 h(标为③);第4处理采用低温(6℃)处理1个月(标为④);第5处理采用低温(6℃)处理处理2个月(标为⑤);第6处理为常温处理4个月(标为⑥)。

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ｐｏｕｉｇｋｎａｌｃｍｎａａｅｏｏｈｐａｕｉｅｉＤｒｕｈｅｕｓｓｏｅｈｔｔｅｂｓｆｒｅｔｉｎｒｄｃｎｏｊｃｇｕｏａｎｎｓｆＡｍｒｏｈｌｓｒｉｕｉ．Ｔｅｒｓｌｈｗｄｔａｈｅｔｅｍｎａｏｐｌｖｒｅｔｔ
湖南农业科学
２１，０）１～８０２（９：６１
一
株高产魔芋葡甘聚糖酶菌种的中试发酵条件初探
陈思洋，谭军，吴永尧
（南农业大学生物科学技术学院，南长沙４０２）湖湖１１８
摘
要：采用（Ｈ）Ｏ为无机氮源，ＮＳ２利用实验室筛选的高产魔芋葡甘聚糖酶的Ｂ３２菌种，５发酵罐中进行中试放大，在ＯＬ研究
ＣＨＥＮＳｉｙｎ，－ａｇＴＡＮＪｎＷＵＹｏｇｙｏｕ，ｎ－ａ（ｏｌｅｏｉｓｉｎｅａｄＢｏｃｎｌｙＨＮ，ｈｎｓａ４０２，ＣＣｌｇｅｆＢｏｃｅｃｎｉｅｈｏｇ，ＡＵＣａｇｈ１１８豫１ｔｏＡｂｔａｔＴｅ（Ｈ４Ｓ４ａｋｎａｅｉｏｇｎｃｉｏｅｏｒｅｔｅＢ３ｂｃｒｍａｈｈｋｎａｌｅｍａｎｎｓｓｒｃ：ｈＮ）Ｏｓａｅｓｈｒａｉｎｔｇｎｓｕｃ，ｈ２ａｔｕ，ｉｏｊｃｇｕｏｎａａｅ２ｗｔｔｎｒｅｉｇ
ｃｎｂｅｐｒｏｍｅａｅｒｄ．ｆ
Ｋｅｒｓ０Ｌｏｒｎｏ；ｏｈｐａｕｒｉｒＤｒｕｋｎａｌｃｍａｎｎｓ；ｎｒａｉｎｔｇｎｓｕｃ；Ｈｙｗｏｄ：５ｆｅｍｅｔｒＡｍｒｏｈｌｓｉｅｉｕｉ；ｏｊｅｇｏｎａａｅｉｏｇｎｉｏｅｏｒｅＰｆｐｌｖｅｕｃｒ
ＰｉｔＴｅｔｏｒｅａｉｎＣｏｉｉｎｆｒａＨｉｈｌｓｆＦｅｍｎｔｔｏｎｄｔｏｏｇｏ
ＫｏｊｃＧｌｃｍａｎｎｓｒｄｃｇＢｃｅｉｍｎａｕｏｎａａｅＰｏｕｉａｔｒｎｕ
ｐｏｕｉｇｓａｎｗａａｅｏｃｎｕｔｐｌｔｐｏｕｔｎｉ０Ｌｏｅｍｅｔｒｉｒｅｏｓｄｈｒｄｃｎｏｄｔｎｒｄｃｎｔｉ，ｓｔｋｎｔｏｄｃｉｒｄｃｉｎ５ｆｆｒｎｏｎｏｄｒｔｔｙｔｅｐｏｕｉｇｃｎｉｏｓｒｏｏｕｉａｄｐｒｇｌｔｎａｄｃｎｒｌｄｒｎｏｎＨｅｕａｉｎｏｔｏｕｇｃｍｍｅｃａｏｉｒｉｌ￣ｒｎｉｇｐｏｕｔｎａｄｔｉｃｓｈｅｓｉｔｆｃｍｍｅｃａｍｅｔｒｄｃｉｎｏｄｓｕｓｔｅｆａｉｌｙｏｏｎｏｂｉｒｉｌ
了工业发酵生产中的生产条件以及ｐＨ的调控，讨论了工业生产魔芋葡甘聚糖酶的可行性。结果表明：Ｈ值７、ｐ．接种量６通气０％、量０８３、拌速度１０ｒｉ．ｍ／搅ｈ０ｍｎ为最佳条件，／总酶活力达到２７／Ｌ优化了从实验室摇瓶生产至发酵罐生产中必须测定的通４Ｕｍ。５
ｃｎｉｏｓｗｅｅｉｏｕｕｓｚｆ６．ｅａｉｎｒｔｏ．ｍ３ｎｔｒｎｐｅｆ１０ｒｍ．ｄｒｔｅｂｓｃｎｉｏｓｏｄｔｎｒｎｃｌｍｉｅｏ％ａｒｔａｅｆ０８／ａｄｓｉｉｇｓｅｄｏ０／Ｕｎｅｅｔｏｄｔｎ．ｉｏｈｒｈｉｔｅｔｔｌｅｚｍｅａｔｉｅｃｅ２５４Ｕｍ１ｈａｒｔｎａｅｔｒｇｐｅａｄｉｏｕｕｈｏａｎｙｃｉｔｒａｈｄ７／．Ｔｅｅａｉｒｔ，ｓｉｉｓｅｄｎｎｃｌｍｓｅｈｃｓｅｖｙｏｒｎｉ，ｗｉｈｍｕｔｂｚｄｔｒｎｄｕｎｔｅｈｎｉｇｒｃｓｆｏｅｅｍｉｅｄｒｇｈｃａｇｎｐｏｅｓｒｍｌｂｒｔｒｆｓ — ｈｋｎｐｏｕｔｎｏｅｅｔｒｒｄｃｉｎｗｒｉａｏａｏｙｌｋｓａｉｇｒｄｃｉｔｆｒｎｏｐｏｕｔ，ｅｅａｏｍｏｏｔｚｄａｄｔｅａｔｉｆＢ３ｉａｏａｏｙｆｓ－ｈｋｎｒｄｃｉｎｗｅｅｅｈｎｅ．ｈｒｆｒ，ｈｒｌｐｏｕｔｎｐｉｅ，ｎｈｃｉｔｏ２ｎｌｂｒｔｒｌｋｓａｉｇｐｏｕｔｒｎａｃｄＴｅｅｏｅｔｅｔａ－ｒｄｃｉｍｉｖｙａｏｉｏ
气量、搅拌速度、接种量等工业生产条件，提高了该菌在实验室摇瓶发酵的酶活力，可进人工业生产研究。
关键词：０５Ｌ发酵罐；；魔芋葡甘聚糖酶；无机氮源；Ｈ值调控；ｐ发酵
中图分类号：９９Ｑ３．９
文献标识码：Ａ
பைடு நூலகம்
文章编号：０６００（０２０—０６０１０— ６Ｘ２１）９０１—３