里氏木霉摇瓶发酵产木聚糖酶培养条件的优化
产木聚糖酶的食用真菌菌株选育及条件优化
产木聚糖酶的食用真菌菌株选育及条件优化背景介绍木聚糖是一种广泛存在于植物细胞壁中的多糖,在生物燃料、纸浆、食品、医药等领域有广泛的应用。
而产生木聚糖酶的真菌菌株则是获取木聚糖的关键。
近年来,有一些食用真菌发现具有产生木聚糖酶的能力,为此开展相关研究具有重要意义。
研究目的本研究旨在从食用真菌中筛选出能够高效产生木聚糖酶的菌株,并优化其培养条件,提高产酶量。
研究方法菌株筛选从市场上购买到的混合食用真菌中筛选选出了3个具有较高木聚糖酶活性的菌株进行进一步研究。
分别是金针菇、香菇和杏鲍菇。
厌氧培养条件优化在木质素和葡萄糖的混合物中培养菌株,优化菌株的厌氧培养条件。
经过多次实验,确定了以下条件:温度为28°C,pH为6.0,培养基深度为2.5 cm。
液态培养条件优化在木质素和葡萄糖的混合物中培养菌株,同时对液态培养条件进行优化。
经过多次实验,确定了以下条件:温度为28°C,pH为6.0,培养时间为4天。
木质素和葡萄糖的混合液制备木质素和葡萄糖按照质量比1:10混合,加入适量的蒸馏水,并加入适量的无菌酪蛋白钠作为辅料。
木聚糖酶活性测定测定菌株在不同培养条件下的木聚糖酶活性。
在菌株培养基中加入适量的木质素和葡萄糖混合液,培养一定时间后收集培养液用于酶活性测定。
采用3,5-dinitrosalicylic acid (DNS)法对酶活性进行测定。
研究结果菌株筛选结果经过筛选,发现三种食用真菌均能够产生一定量的木聚糖酶。
其中,杏鲍菇产生的木聚糖酶活性最高。
厌氧培养条件优化结果在 28°C 和 pH=6.0 的条件下,培养基深度为 2.5 cm 时,杏鲍菇的木聚糖酶活性最高。
液态培养条件优化结果在 28°C 和 pH=6.0 的条件下,培养时间为 4 天时,杏鲍菇的木聚糖酶活性最高。
酶活性测定结果经过优化后的杏鲍菇在液态培养条件下的酶活性最高,达到了17.2 U/mL。
结论从市场上购买到的混合食用真菌中筛选出了3个产生木聚糖酶的菌株,其中杏鲍菇的酶活性最高。
木聚糖酶生产及酶学性质的研究
木聚糖酶生产及酶学性质的研究一、本文概述木聚糖酶是一类能够水解木聚糖及其相关多糖的酶类,广泛存在于自然界中,尤其是在植物、微生物和动物体内。
由于其在生物质转化、食品加工、饲料工业以及医药等领域的重要应用价值,木聚糖酶的研究与生产日益受到关注。
本文旨在全面综述木聚糖酶的生产方法、纯化技术以及酶学性质的研究进展,以期为木聚糖酶的进一步研究和应用提供理论支持和实践指导。
本文将对木聚糖酶的生产方法进行详细阐述。
这包括从天然来源中提取木聚糖酶,以及通过微生物发酵、基因工程等生物技术手段生产木聚糖酶。
在此基础上,还将探讨不同生产方法的优缺点,以及影响木聚糖酶产量的关键因素。
本文将关注木聚糖酶的纯化技术。
纯化是获得高质量、高活性木聚糖酶的关键步骤,本文将介绍常见的纯化方法,如硫酸铵沉淀、离子交换层析、凝胶过滤层析等,并分析各方法的优缺点及适用范围。
本文将重点研究木聚糖酶的酶学性质。
这包括木聚糖酶的分子量、最适pH值、最适温度、动力学参数等基本性质,以及酶的稳定性、抑制剂和激活剂等影响因素。
通过对这些酶学性质的研究,可以更深入地了解木聚糖酶的作用机制和催化性能,为其在各个领域的应用提供理论依据。
本文旨在通过系统研究木聚糖酶的生产及酶学性质,为木聚糖酶的进一步研究和应用提供全面、深入的理论支持和实践指导。
二、木聚糖酶的生产方法木聚糖酶作为一种重要的工业酶,其生产方法主要包括微生物发酵法、化学合成法和基因工程法。
其中,微生物发酵法因其产量高、成本低、条件温和且易于工业化生产等优点,成为目前木聚糖酶生产的主要方法。
微生物发酵法生产木聚糖酶主要利用能够产生木聚糖酶的微生物,如真菌、细菌和放线菌等,通过优化培养基成分、发酵条件和菌种选育等手段,提高木聚糖酶的产量和活性。
目前,黑曲霉、米曲霉和里氏木霉等真菌是木聚糖酶的主要生产菌种。
在发酵过程中,碳源、氮源、无机盐和生长因子等营养成分对木聚糖酶的产量和活性具有重要影响。
常用的碳源包括木聚糖、葡萄糖、果糖等,氮源则包括蛋白胨、酵母粉、豆饼粉等。
里氏木霉产纤维素酶条件的优化
里 氏木 霉 中纤 维 素 酶 主要 包 括 内切 葡 聚 糖 酶 C 酶) 。 、纤 维 二糖 酶 ( ) C 酶 及 一 萄糖 苷 酶 。其 葡 中 C 酶是 能在 纤维 素酶 分子 内部任 意 断裂 一 ,4 l 1
糖苷键 ,从而使天然纤维素裂解为直链纤维素 。c
14 酶 活测 定 .
2 微 晶纤维 素 与麸皮 的 最佳 配 比 . 2
酶 不 能 水 解 天 然 纤 维 素 , 目前 ,主要 检 测 纤 维 素
酶是 c酶( 。 滤纸 酶活 ) ( 甲基纤维素钠酶 、c 酶 羧
活 )1 国对 纤 维 素 酶 已 开展 了广 泛 的研 究 ,大 i 2 。我
液 体 发 酵 培 养 基 :蛋 白胨 03 、硫 铵 02 . % .%、 酵母 膏 0 5 、K 2O % 、C C22 2 . % 、 .% 0 HP 4 4 0 a 1・H0 O0 3
需 的酶 ;里 氏木 霉 及 其 代 谢 物安 全 无 毒 ,不 会 影
响生 产人 员和环 境 l l 1 。
里 氏木 霉 (r hdr aree)0 1 Ti oem esi39 1购 自 中 国 c 农 业 微 生 物 菌 种 保 藏 中心 ,4 38 05 0 5 、4 39购 自中 国工 业微 生物 菌种 保藏 中心 。
中 图 分 类 号 :Q 3 9 文 献 标 识 码 :A
植物纤维素是植物细胞壁 主要成分 ,占植物
体 干 重 的 3 . 5 % ,是 地 球 上 最 丰 富 的有 机 物 34 %~ 0 质 。纤 维 素 酶 是 可将 纤 维 素 分解 生 成 葡 萄 糖 的一 类 酶 的 总称 ,其最 大 的潜 在 用 途 是 把 纤 维 素 类 物
里氏木霉产纤维素酶的条件优化及酶学性质研究
霉 发 酵 产 酶 的 最 佳 培 养基 为 : 麦麸 1 . 8 %、 硝酸钠 1 . 3 %、 碳酸钙 0 - 3 %、 氯化钠 0 . 2 %、 磷酸 二氢钾 0 - 3 %; 里氏木霉 所产 纤 维素酶的最适反应 条件为 : p H 4 . 0 、 5 0 ℃, 金 属 离子 F e 、 C o 2 M n “、 C a 对酶 活有促进作 用 , 而F e “、 A g 对酶有 抑制 作 用。 经培养基优化后 , 发 酵 液 上 清 中 的 最终 酶 活 为 1 1 6 . 6 4 U / m L , 是优化前 的 3 . 5倍 。
钟桂芳 , 翟莉莉 , 樊攀 , 杨 雪鹏
( 郑州 轻 工 业 学 院食 品与 生 物 工 程 学 院 . 郑 州河 南 4 5 0 0 0 2 )
摘
要: 本 文 对 里 氏 木 霉 产 纤 维 素 酶 发 酵 培 养 条 件 及 对 其 所 产 纤 维 素 酶 的 酶 学性 质 进 行 初 步 研 究 。 t i o n o f Cu l t u r e Co n d i t i o n s f o r Ce l l u l o s e Pr o d u c t i o n b y
T r i c h o d e r ma r e e s e i a n d S t u d y o n t h e En z y ma t i c Pr o p e r t i e s
食 品 与 发 酵 科 技
F o o d a n d F e r m e n t a t i o n T e c h n o l o g y
木聚糖酶生产工艺
木聚糖酶生产工艺
木聚糖酶是一种能够降解植物纤维素的酶,广泛应用于制浆造纸、纺织、食品等领域。
下面是木聚糖酶的生产工艺。
1. 资源选择:选择高产菌株是生产木聚糖酶的关键。
常用的高产菌株有木霉、曼氏木霉等。
2. 菌种培养:首先将高产菌株进行预培养,然后将预培养的菌液接种到含有适宜营养物质的培养基中。
培养基的成分通常包括碳源、氮源、矿物盐等。
培养条件包括温度、pH值、搅拌等,要根据菌株的特性进行调整。
3. 发酵过程控制:在培养的早期,菌体主要进行生长,此时需要提供充足的营养物质;在中期,菌体进入代谢活跃期,此时需要调整培养基的条件以促进酶的产生。
一般来说,发酵持续时间为3-5天。
4. 酶液收集:发酵结束后,将发酵液进行分离,将菌体和无关的杂质去除,获得含有木聚糖酶的酶液。
5. 酶液浓缩:将酶液进行浓缩处理,一般采用超滤、浓缩膜等技术,将酶液中的水分去除,提高酶液的浓度。
6. 酶液精制:对浓缩后的酶液进行精制处理,去除杂质和不纯物质,提高酶液的纯度和活性。
7. 酶液成品:经过精制处理后的木聚糖酶液成为酶液的成品,
可以直接用于相关工业领域的应用。
总的来说,木聚糖酶的生产工艺主要包括菌种培养、发酵过程控制、酶液收集、酶液浓缩和酶液精制等步骤。
每个步骤都需要密切控制条件和操作,以确保酶液的质量和活性。
随着生物技术的不断发展,工业化生产木聚糖酶的技术也在不断完善,为相关行业提供了更高效、更环保的解决方案。
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化一、研究背景木聚糖是一种多糖,由若干分子的葡萄糖组成,由于其结构独特,具有非常广泛的应用价值,在医药、食品、农业、纺织、造纸等领域具有重要的应用。
产酶微生物的筛选是开发新型酶和研究其基础特性的基础,随着对木聚糖研究的不断深入,对此类微生物的筛选及鉴定也得到了越来越多的关注。
二、菌株的筛选及鉴定1. 样品的采集与处理从已知产酶菌株中,挑选生长活跃、菌体正常、并且具有产酶潜能的菌株,获得采样来源。
将来源样品经过细碎、混匀、离心等适当的处理,以瓶内置于适量的酶活性液体培养基中,进行厌氧或者静置培养等预处理操作。
2. 菌株的筛选在完成预处理后,采取厌氧或静置培养后,从培养基中取出适量样品,经过稀释、扩展等操作后,涂布到含有不同基质的固体培养基上,进行黑暗孵化培养。
待营养环境适合微生物生长时,对类群结构进行分析、筛选、架构菌落。
3. 鉴定菌株类型对筛选出的单一菌株,根据菌落形态、颜色、形状、液体蔓延情况等特征进行分类定性鉴定,以保证所筛选菌株的准确性。
经形态学鉴定后,可进行生理生化特性分析及16S rDNA序列分析,以确定该菌株的科属分类、鉴定其遗传信息和菌株在演化中的位置。
三、产酶条件的优化1. 酶活力的培养选取合适的液体培养基,调节洗涤液的pH、温度、培养时间、载体浓度等因素,尽可能地提高木聚糖酶的产量。
采用化学裂解、超声波乳化、微生物发酵等方法,对菌体进行破壁处理,提取出木聚糖酶。
3. 酶活性的检测用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法进行木聚糖酶的酶活性检测。
先将待测酶与木聚糖底物共同孵育,然后加入碱液,使底物降解生成的还原糖与碘离子反应生成红棕色化合物,其吸光度在515nm左右。
四、总结通过以上实验,成功筛选出一株产木聚糖酶菌株,同时通过对其生长条件的优化,成功提高了其产酶量,为后续研究木聚糖的基础与应用提供了有力保障。
高产纤维素酶里氏木霉菌株诱变选育及其发酵条件优化
高产纤维素酶里氏木霉菌株诱变选育及其发酵条件优化葛青;章亭洲;王腾浩;赵艳【摘要】试验旨在研究高产纤维素酶里氏木霉诱变选育与发酵条件优化.采用常压室温等离子体(ARTP)诱变法处理里氏木霉,获得产纤维素酶高的突变菌,并对其产酶发酵条件进行优化.通过单因素实验研究发酵时间、硫酸铵浓度、微晶纤维素浓度、接种量及搅拌速度等对里氏木霉产酶的影响.在单因素的基础上,通过正交实验对里氏木霉产酶的工艺参数进行优化.结果表明,在诱变时间240 s条件下筛选到1株突变里氏木霉ATR-4,其滤纸酶活(FPU)最高可达2.01 U·mL-1.对突变里氏木霉菌株ATR-4的发酵条件优化,筛选得到最佳产酶培养条件为:发酵时间78 h,硫酸铵浓度1 g·L-1,接种量10%,搅拌速度400 r·min-1.在此条件下进行验证实验,最高酶活可达4.57 U·mL-1.本研究结果表明,常压室温等离子体(ARTP)诱变可有效对里氏木霉进行诱变育种,改善其产酶能力.【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】里氏木霉;诱变;纤维素酶;发酵【作者】葛青;章亭洲;王腾浩;赵艳【作者单位】浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400;浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400;浙江工商大学,杭州 310000;浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400;浙江科峰生物科技有限公司,浙江海宁 314400【正文语种】中文【中图分类】S816.7纤维素酶可以分解纤维素,添加纤维素酶能够改善粗饲料的柔韧性,并破坏饲料中粗纤维等抗营养物质,从而提高动物采食量,改善动物消化道健康[1]。
添加纤维素酶还可以补充动物体内内源酶的不足,提高对粗纤维的利用率,同时还可以改善消化道酶系组成、酶量及活性,从而提高对营养物质的利用率[2]。
因此,纤维素酶对于现代饲料产业具有重要的现实意义和应用价值,但是目前饲用纤维素酶制剂仍然存在功能单一、稳定性差、不耐热、酶活性低、产率低且成本高等缺陷[3-4]。
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化1.引言木聚糖(xylan)是一种常见的多糖物质,存在于木质纤维素中。
而木聚糖酶是一种在木聚糖降解过程中起到关键作用的酶类。
寻找高效产木聚糖酶的菌株并优化其产酶条件对于提高木质纤维素的利用效率具有重要意义。
2.产木聚糖酶菌株的筛选鉴定为了寻找高效产木聚糖酶的菌株,我们采用了土壤样品和腐烂木质样品作为原料,利用稀释涂布法将样品接种到含有木聚糖的琼脂平板中进行筛选。
经过初步筛选后,我们获得了一株在木聚糖琼脂平板上生长迅速并呈现明显透明圈的菌株。
接下来,我们对该菌株进行了单菌分离和纯化,并通过酶学性质和16S rDNA序列分析来鉴定该菌株的种属。
结果显示,该菌株属于枝孢杆菌属(Bacillus),并命名为Bacillus xylanus。
3.产酶条件的优化为了获得高效的木聚糖酶产酶条件,我们进行了一系列的实验来优化培养条件。
我们优化了培养基的成分和pH值。
经过优化后,我们发现采用含有木聚糖、蛋白胨和磷酸二氢钾的培养基,pH值为7时可获得最佳的产酶效果。
接着,我们优化了培养温度和培养时间。
结果表明,在30摄氏度、培养时间48小时的条件下,Bacillus xylanus产酶能力最强。
我们还对不同碳源和氮源进行了优化,并发现蔗糖和酵母提取物的添加可以显著提高木聚糖酶的产酶量。
4.产酶机理的研究为了进一步理解Bacillus xylanus产酶的机制,我们进行了一系列的酶学研究。
结果显示,该菌株产生的木聚糖酶在中性条件下活性最高,而且对木聚糖的降解具有较好的特异性。
我们发现该酶在50摄氏度时具有较好的稳定性和活性,这表明该酶适合于工业生产。
5.结论通过对一株产木聚糖酶菌株Bacillus xylanus的筛选鉴定和产酶条件优化研究,我们成功获得了高效产酶菌株并确定了其最佳产酶条件。
这为进一步研究利用木质纤维素提供了重要的参考和基础。
值得指出的是,虽然我们取得了一定的研究进展,但是木聚糖酶的产酶机制和利用潜力还有待进一步深入研究和开发。
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化
一、引言
木聚糖是一种重要的纤维素材料,广泛存在于木质植物的细胞壁中。
木聚糖酶是可以分解木聚糖的一类酶,具有重要的应用价值。
对产木聚糖酶的菌株的筛选鉴定及产酶条件的优化研究对于提高木质纤维素的利用率和酶生产效率具有重要意义。
二、产木聚糖酶菌株的筛选鉴定
1. 产木聚糖酶菌株的筛选
在自然环境中,存在着大量的能够分解木聚糖的微生物菌株。
为了筛选出高效的产木聚糖酶的菌株,可以通过土壤、树木等样品的采集,然后进行菌落的分离和筛选。
通常可以利用含有木质纤维素作为唯一碳源的琼脂培养基进行初步的筛选,然后再通过酶活性的测定和鉴定来确定产木聚糖酶的菌株。
2. 产木聚糖酶菌株的鉴定
在确定了具有产木聚糖酶活性的菌株之后,还需要对其进行鉴定。
常用的方法包括形态学特征观察、生理生化特性测定和分子生物学鉴定。
通过这些方法可以确定出产木聚糖酶的菌株的科属分类和物种鉴定,从而为后续的研究奠定基础。
三、产酶条件的优化
1. 确定产酶的最适生长条件
在生物发酵过程中,微生物的生长繁殖是产酶过程的前提。
首先需要确定产木聚糖酶菌株的最适生长条件,包括温度、pH值、碳源和氮源等因素。
通过单因素和响应面法等方法进行优化,确定出最适的生长条件,为后续的木聚糖酶产酶条件的优化提供依据。
四、结论
通过产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件的优化研究,可以获得高效的木聚糖酶产酶菌株,并确定出最佳的产酶条件,为木聚糖酶的工业化生产提供了有效的技术支持。
这对于推动木质纤维素的高效利用和减少环境污染具有重要意义。
响应面对里氏木霉产纤维素酶液体发酵条件的优化
响应面对里氏木霉产纤维素酶液体发酵条件的优化摘要:采用单因素试验和响应面法对里氏木霉(Trichoderma reesei)RutC-30产纤维素酶的液体发酵条件进行优化并以滤纸酶活力(FPA)作为响应值。
结果表明,最优发酵条件为玉米芯粉3.42%,牛肉膏添加量1.70%,吐温-80添加量0.08%,初始pH 5.04,此条件下发酵液中的滤纸酶活力为12.10 U/mL,较未优化条件下得到的最高酶活力7.03 U/mL提高了72.12%。
关键词:里氏木霉(Trichoderma reesei);玉米芯粉;纤维素酶;酶活;液体发酵;响应面中图分类号:TQ925 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)15-3735-06DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.15.040Abstract:Single-factor tests and response surface methodology,with filter paper activity (FPA)as response value,were used to optimize the liquid-state fermentation medium for cellulase production by Trichoderma reeseiRutC-30.The results showed that the optimum medium was composed of corncob powder 3.42%,beef extract 1.70%,and Tween-80 0.08% with initial pH 5.04. Under this condition,theFPA reached to 12.10 U/mL and increased by 72.12%,compared with the maximum FPA (7.03 U/mL)before optimization.Key words:Trichoderma reesei;corncob powder;cellulase;enzyme activity;liquid-state fermentation;response surface methodology植物纤维素类资源被统称为生物质资源,主要包括农林、固体及能源作物废弃物,其中农林废弃物(如麦秆、麸皮、玉米秸秆、玉米芯、甘蔗渣、森林采伐加工剩余物等)中含有最丰富的纤维素类可再生资源[1-4]。
绿色木霉发酵产木聚糖酶的培养条件研究
(. X17prsmE , entl Hv u , e rpro f esl dl udw i 1: , ee ea r a 1 0 oe / )t iap a es t oo i o i a qi a 2 t mprt ews 3 s h i i l i6 h p t n t od n i h s ht u
1 材料 与方法
11 试 验材 料 .
加蒸馏水定容至 10m ;O o, r 溶液的配 0 L . t l L Ti 1 o s 制 :称取 1. 4 s 2 1 1 g ,加蒸馏水定容至 1 0 m ; 0 L 0 Ti H 1 冲液 的配制 :5 L 01 o/ r 溶 r— C 缓 s 0 . t l L Ti m o s 液 ,加入 4 .mL 01m l L H 1 液 ,加 蒸馏 水 03 . o/ C 溶
Ab t a t T ec l v t nc n io sw r ic se . h s utbec r o uc ec l r das o l e sr c h ut ai o dt n eedsu sd T emo t i l ab ns rei t ut eme h ud b i o i s a o nh u i
糖 ,疏松适度利于通气 ,表面积大 ,特别适合于好 液 中;D S N 试剂 :将 C液与 A液混合 ,加入 5 苯 g 气性微生物生长。本文以玉米芯为原料 ,摸索 了绿 酚,溶解后用蒸馏水定容至 1 0 L 用棕色瓶放 0 , 0 m
糖 酶 的酶活 。
色木霉最适产酶条件 ,可大大提高绿色木霉产木聚 置 7 ,用细纱布过滤 ,避光保存 。 d 1 . r — C 缓冲液的配制 .2 i H 1 2 T s 01 o, 盐酸溶液的配制 :量取 1 L .t l L o 浓盐酸 , m
优化木聚糖酶培养基条件提高酶活
优化木聚糖酶培养基条件提高酶活
陈晓旺;朱炎;赵玉萍
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2013(034)020
【摘要】利用实验室保藏菌种白腐真菌发酵产木聚糖酶,采用麦麸、玉米秸秆及半纤维素作为诱导物,发现诱导物的诱导作用明显,其中以玉米秸秆的诱导效果最为显著,其最佳添加量为2g/L,酶活达到11.8 U/mL,比不添加诱导物提高了61.64%.在单因素试验的基础上,采用正交设计法对发酵产酶培养基条件进行优化,实验结果证明,最佳营养基质和配比为酵母膏6g/L,硫酸铵2g/L,氯化钠3 g/L,VB.0.01g/L,pH 6.0,在此基础上获得的最大酶活为21.15 U/mL,比优化前提高了79%.
【总页数】4页(P108-111)
【作者】陈晓旺;朱炎;赵玉萍
【作者单位】淮阴工学院生命科学与化学工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与化学工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与化学工程学院,江苏淮安223003
【正文语种】中文
【相关文献】
1.环状芽孢杆菌果胶酶及木聚糖酶活性测定条件优化 [J], 李立恒;兰时乐;曹杏芝;谢达平
2.木聚糖酶产生菌Gh-5培养基配方及发酵条件的优化 [J], 杨子荣;王静;许萌;张琇
3.木聚糖酶酶活测定条件的优化 [J], 徐君飞;顾佳佳;刘正初;张居作
4.产木聚糖酶的沿海红树林真菌筛选及其培养与酶活测定条件优化 [J], 袁康培;关利平;冯明光
5.具有高木二糖形成活力的木聚糖酶生产菌株的筛选与产酶培养基的优化 [J], 杨瑞金;许时婴;王璋
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里氏木霉FST-1产酶条件及其纤维素酶乙醇发酵优化的研究
里氏木霉FST-1产酶条件及其纤维素酶乙醇发酵优化的研究里氏木霉FST-1产酶条件及其纤维素酶乙醇发酵优化的研究摘要:里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种常见的纤维素分解菌,其产生的纤维素酶在生物燃料和生物化学品的生产中具有重要作用。
本研究旨在调查里氏木霉FST-1产酶的最适条件,并通过优化发酵条件来提高纤维素酶的产量。
首先,我们选择不同培养基对里氏木霉FST-1的产酶能力进行评估。
结果显示,含有1%纤维素和0.5%葡萄糖的培养基对里氏木霉FST-1的产酶能力具有最大的促进作用。
因此,该培养基被选为进一步实验的基础。
接下来,我们研究了不同的培养条件对纤维素酶产量的影响,包括pH值、温度和培养时间。
结果显示,在pH值为5.0、温度为30℃以及培养时间为5天的条件下,里氏木霉FST-1产酶的产量达到最高水平。
这些结果表明,这些条件为里氏木霉FST-1产酶的生产提供了良好的环境。
进一步实验中,我们通过响应面法对纤维素酶乙醇发酵进行了优化。
通过正交试验设计,我们确定了三个关键因素:葡萄糖浓度、乙醇浓度和发酵时间。
我们发现,在葡萄糖浓度为2.5%,乙醇浓度为1.0%以及发酵时间为48小时的条件下,纤维素酶的乙醇发酵效果最好,产量最高。
最后,我们对纤维素酶产品进行了质量分析。
结果显示,在最佳条件下,纤维素酶的纯度超过90%。
此外,纤维素酶在乙醇发酵过程中并未发生明显的降解。
综上所述,本研究系统地调查了里氏木霉FST-1产酶的最适条件,并通过响应面法对纤维素酶乙醇发酵进行了优化。
这些结果为纤维素酶的大规模生产提供了重要的参考和指导。
关键词:里氏木霉FST-1、纤维素酶、产酶条件、乙醇发酵、优综上所述,通过本研究的实验结果,我们确定了里氏木霉FST-1产酶的最适条件为pH值为5.0、温度为30℃以及培养时间为5天。
此外,通过响应面法对纤维素酶乙醇发酵进行优化,我们确定了葡萄糖浓度为2.5%,乙醇浓度为1.0%,发酵时间为48小时时,纤维素酶的乙醇发酵效果最好,产量最高。
里氏木霉产胞外多糖发酵条件的优选研究
里氏木霉产胞外多糖发酵条件的优选研究陈鑫;刘小燕;闵敏;田锐;黄政政;文志;田晔【期刊名称】《基层医学论坛》【年(卷),期】2017(021)001【摘要】目的:建立简便有效的里氏木霉胞外多糖提取发酵工艺,为木霉胞外多糖的进一步开发利用奠定基础。
方法以粗胞外多糖产量为指标,采用单因素试验优化发酵培养基配方,利用正交试验对摇瓶培养过程中的发酵液初始 pH、孢子接种量、发酵温度及发酵时间进行优选。
结果里氏木霉发酵最佳控制参数为:培养基配方为蔗糖50 g/L、酵母粉20 g/L、K2HPO4·3H2O 8 g/L、MgSO40.5 g/L;发酵条件为发酵液初始 pH5.0、孢子接种量10%、发酵温度28℃、发酵时间190 h。
优选发酵条件下里氏木霉粗胞外多糖产量达到21.6 g/L(RSD=2.54%, n=3)。
结论优化的里氏木霉胞外多糖发酵提取工艺是一种简便、合理、可行和产量较高的提取工艺。
【总页数】3页(P1-3)【作者】陈鑫;刘小燕;闵敏;田锐;黄政政;文志;田晔【作者单位】安徽理工大学医学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学医学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学医学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学医学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学医学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学医学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学医学院,安徽淮南 232001【正文语种】中文【相关文献】1.植物乳杆菌YW11生产胞外多糖的发酵条件研究 [J], 曹永强;王辑;赵笑;杨贞耐;2.植物乳杆菌YW11生产胞外多糖的发酵条件研究 [J], 曹永强;王辑;赵笑;杨贞耐3.甲基营养型芽孢杆菌产胞外多糖发酵条件及生物活性研究 [J], 蔡淼; 陈超; 曹永强; 杨贞耐4.甲基营养型芽孢杆菌产胞外多糖发酵条件及生物活性研究 [J], 蔡淼; 陈超; 曹永强; 杨贞耐5.北冬虫夏草液体发酵产胞外多糖发酵条件的研究 [J], 兰时乐;李佩;曹杏芝因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
产木聚糖酶的食用真菌菌株选育及条件优化
产木聚糖酶的食用真菌菌株选育及条件优化作者:邢振楠孟庆彬王丹丽等来源:《林业科技》 2017年第5期邢振楠孟庆彬王丹丽范冬茹马珂(伊春林业科学院,黑龙江伊春153000)摘要:采用木聚糖类似物诱导法,对64种食用真菌进行诱导培养,得到产木聚糖酶较高的食用菌株—黑木耳LK8。
利用正交试验法对黑木耳LK8的液体培养条件进行优化,结果显示:在液体培养基pH=7.5、底物木聚糖浓度为1 g /100 mL、培养20天的条件下产酶效果最佳,产酶水平为605.6 IU/ mL,较优化前提高近7倍。
同时,试验结果证明培养液pH值是影响诱导效果的主要因素,利用盐沉和冷冻干燥法制备木聚糖酶粗酶制剂,得率为43%。
关键词:木聚糖酶;食用真菌;诱导代谢;条件优化中图分类号: S 567. 3文献标识码: A木聚糖酶是一类能够破坏植物纤维组织,降解半纤维素的一组酶的总称,属于水解酶、胞外酶类,具有可诱导性。
目前已被广泛应用于工业生产、动物饲料喂养、食品行业加工、能源开发、环境综合治理、造纸行业以及功能性低聚糖制备等领域[ 1 - 2 ]。
木聚糖酶产生菌主要来源于自然菌株,可通过诱变、蛋白质工程、基因工程等分子技术改变产酶基因,从而提高菌体木聚糖酶的分泌量。
目前国内外的研究主要集中在利用工程化菌株生产木聚糖酶[ 3 - 6 ],而利用大型食用真菌液体发酵生产木聚糖酶却鲜有报道。
因此,本研究用7种木聚糖结构类似物配制液体诱导培养基,对64株不同种的大型食用真菌进行诱导培养,以期筛选出产木聚糖酶能力较强的菌株,并确定最佳产木聚糖酶条件。
同时,制备粗酶制剂,为木聚糖酶生产提供基础数据,并为其理化性质研究做准备。
1 试验材料1. 1 试验菌种64种大型食用真菌包括9株木耳(黑木耳LK5、黑木耳LK7、黑木耳LK916、黑木耳LK9、黑木耳LK10、黑木耳LK12、黑木耳LK15、黑木耳LK8、黑木耳—丰收)、16株香菇(香菇L26、香菇L109、香菇9608、香菇2205、香菇2206、香菇939、福建396、香菇1363、香菇856、香菇236、香菇396、香菇208、香菇908、香菇美236、香菇美238、平菇洛加)、11株灵芝(灵芝s1、灵芝s2、灵芝s3、灵芝s4、灵芝s5、灵芝s6、灵芝s7、灵芝s8、灵芝s9、韩灵芝、红灵芝)及28株其他品种大型真菌(硫磺菌、金耳、白灵菇、灰离、长根菇、杏鲍菇、血耳、大宗菇、猪苓、羊肚菇、柴脸菇、榆黄蘑、大球盖菇、褶伞密环菌、灰树花、块根蘑、元蘑、白灵菇、玉田平菇、猴头、茶树菇、滑子菇、真姬菇、向阳2号、白金镇、黄金针、华白平菇、茯苓)。
里氏木霉(Trichoderma reesei)产纤维素酶液态发酵条件的研究
里氏木霉(Trichoderma reesei)产纤维素酶液态发酵条件的研究胡彩静;代淑梅;李秋园【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2005(031)009【摘要】对纤维素酶高产菌株里氏木霉(Trichoderma reesei)ZU-03产纤维素酶的液态发酵条件进行了研究,确定了适宜的培养基配方和最佳发酵工艺条件.最优培养基配方及发酵条件为:培养基起始pH 4.5,C/N8:1,纸浆浓度30 g/L,培养温度28℃,接种量10%(v/v),摇床转速150 r /min,培养时间4 d.在此优化发酵条件下,摇瓶发酵液中的纤维素酶FPA活力达11.67 IU/mL,比初始发酵条件下酶活力提高近3倍.同样在此优化条件下还进行了5 m3罐的中试,FPA活力达8.62 Iu/mL.【总页数】4页(P45-48)【作者】胡彩静;代淑梅;李秋园【作者单位】唐山市冀东溶剂有限公司生物技术研发中心,唐山,063030;唐山市冀东溶剂有限公司生物技术研发中心,唐山,063030;唐山市冀东溶剂有限公司生物技术研发中心,唐山,063030【正文语种】中文【中图分类】TQ92【相关文献】1.里氏木霉(Trichoderma reesei)产β-葡聚糖酶和木聚糖酶的条件研究 [J], 顾赛红;孙建义;李卫芬;许梓荣2.里氏木霉(Trichoderma reesei)306产组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)液体发酵条件的优化 [J], 冮洁;杜连祥;路福平;邹亚杰;贾丹丹;姚蕾3.里氏木霉Trichoderma reesei产纤维素酶的发酵培养基碳氮源优化 [J], 祖彩霞;李志敏;叶勤4.白耙齿菌F036液态发酵产纤维素酶条件优化及纤维素酶酶学性质初步研究 [J], 肖瑶;杨建远;张炳火;王萍兰;杨云仙;查代明5.里氏木霉Trichoderma reesei固定化细胞酶液水解辐射预处理稻麦秸秆的研究[J], 陆兆新;熊仓稔因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
培养基成分对里氏木霉合成木聚糖酶的影响
培养基成分对里氏木霉合成木聚糖酶的影响毛连山;勇强;姚春才;余世袁【期刊名称】《现代化工》【年(卷),期】2005()z1【摘要】以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、氮源和碳氮比对木聚糖酶合成的影响。
结果表明粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源有利于木聚糖酶的合成,碳源中随着亚硫酸盐纸浆含量的增多,合成的木聚糖酶活先上升后下降,当碳源为粗木聚糖(5 g/L)与亚硫酸盐纸浆(2 g/L)的混合物时,木聚糖酶活最高,与单独用7 g/L的粗木聚糖为碳源相比,木聚糖酶活提高了56.66%。
混合氮源的产酶效果比单一氮源的产酶效果好,其中尿素、蛋白胨和酵母浸膏按一定的比例混合作为氮源产酶效果最好,木聚糖酶活达138.56 IU/mL,单一氮源中有机氮源产酶效果比无机氮源稍好。
随着碳氮比的增加,木聚糖酶活值先上升后下降,以粗木聚糖为碳源,里氏木霉合成木聚糖酶的较适碳氮比为7.2左右。
【总页数】3页(P151-153)【关键词】里氏木霉;碳源;氮源;碳氮比;木聚糖酶;纤维素酶【作者】毛连山;勇强;姚春才;余世袁【作者单位】南京林业大学化学工程学院【正文语种】中文【中图分类】Q556;TS245.9【相关文献】1.响应面法优化里氏木霉产木聚糖酶发酵培养基 [J], 黄瑞;张超;李小娟;田辉;赵儒铭;龚大春2.木聚糖相对分子质量分布对里氏木霉合成木聚糖酶的影响 [J], 毛连山;勇强;姚春才;余世袁3.氮源对里氏木霉木聚糖酶和纤维素酶生物合成的影响 [J], 勇强;李树炎;陈牧;徐勇;余世袁4.培养温度对里氏木霉合成木聚糖酶和纤维素酶的影响 [J], 毛连山;宋向阳;勇强;姚春才;余世袁5.碳氮比对里氏木霉合成木聚糖酶的影响 [J], 毛连山;宋向阳;勇强;姚春才;余世袁因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化
一株产木聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化摘要:本研究通过在土壤样品中筛选得到一株产木聚糖酶的菌株,并对其生理生化特性进行了鉴定。
在本实验中,产木聚糖酶的菌株Id11-1经过形态学特征、生理特性和16S rDNA 序列分析鉴定为一株杆状芽孢杆菌属菌株(Bacillus subtilis),在尿素作为氮源,木聚糖作为唯一碳源的条件下,菌株Id11-1最适生长温度为37℃,最适生长pH为7.0,最适木聚糖浓度为1.0%(w/v)。
Introduction木聚糖(xylan)是一类广泛存在于植物细胞壁中的多糖分子。
木聚糖的水解酶可以将木聚糖水解成单糖,如木糖、葡萄糖等。
因此,木聚糖酶被广泛应用于食品加工、医药、环境保护等领域。
本研究旨在从土壤样品中筛选得到一株产木聚糖酶的菌株,并对其进行生理生化特性以及产酶条件的优化。
Materials and methods样品采集及菌株的筛选鉴定本实验采集自济南市附近的农田土壤样品。
将土壤样品加入到0.9% 的生理盐水中,振荡混合并稀释到一定程度后,均匀涂布于改良培养基上。
在37℃下培养48 h,筛选得到一个明显透明圈的菌落,将其分离纯化,保存于4℃的TSA培养基上。
菌株的鉴定对筛选得到的菌株进行形态学特征、生理生化特性鉴定,并利用16S rDNA序列分析进行分子鉴定。
酶活力分析将菌株移植到含有1.0%(w/v)木聚糖的改良培养基中,通过比色法(二硫酚反应法)测定菌株的木聚糖酶活力。
产酶条件的优化通过单因素试验及响应面分析法,对产木聚糖酶的菌株的温度、pH值、木聚糖浓度、发酵时间等产酶条件进行优化。
Results经过形态学特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析鉴定,产木聚糖酶的菌株Id11-1属于杆状芽孢杆菌属(Bacillus subtilis),并生成4A2E (16S rDNA序列) GenBank登记号为KR656345。
本实验结果表明,Id11-1菌株在含有1.0% (w/v) 木聚糖的培养基中发酵24 h,木聚糖酶活力为3.6 U/mL。
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收稿日期 : 2007 07 26 作者简介 : 魏瑛 ( 1983- ), 女 , 硕士研究生。 * 通讯作者 ( Correspond ing au thor) E m a i: l qytong @ 263 ne t
分批正交试验的第 1 批是为了确定大概的影 响 , 可以看出 , 试验结果的差别很大, 由于这属于不 等水平的试验, 为了更科学起见采取了方差分析来 确定主次因素
[ 15 ]
。方差分析结果得出 , 碳源 FA =
*
17 719 , 小于 F 0 05( 5, 2) = 19 30 ; 氮源 FB = 19 591 , 大于 F 0 05( 2, 2) = 19 00 , 即氮源的种 类具有显著意 义 , 所以选用最好水平即牛肉膏作为最佳氮源。 碳源种类的变化对于酶活的影响较小, 结合工 业生产的角度选择良好的水平 # 玉米芯粉作为最佳 碳源。 葡萄糖量、 碳源、 麸皮添加量、 pH 这些无显著意 义因素 , 其中麸皮的影响较小, 可以不添加 , 其余固 定在好水平 , 不再作进一步研究。由此, 得出这一步
272
安
[ 3]
徽
农
业
大
学
学
报
2008 年
二钠 # 柠檬酸缓冲液和 DNS 试剂 1 2 菌株 1 3 培养基和培养方法
。
待测稀释酶液 0 5 mL, 置于 40 水浴预热 2 m in, 在 A 管中加入同样 经预热的用 p H 5 0 缓冲液 配制的 1 % 木聚糖溶液 1 5 mL, 立即计时 , 于 40 水浴精确 反应 10 m in , 迅速分别加入 DNS 液 3 0 mL 终止反 应, 在 B 管中再补加 1 5 mL 木聚糖溶液 , 然后在沸 水浴中沸腾 5 m in , 取出后加入蒸馏水 10 mL, 摇匀。 550 n m 处以 B 管为空白对照测定 A 管吸光度, 从标 准曲线或回归方程求得的相对应的木糖量并折算出 酶活。 酶活性定义: 在本试验条件下 , 1 m in 水解木聚 糖生成相当于 1 m o l木糖还原物质的量为 1 个酶 活力单位 , 以 U!mL 表示。
- 1
里氏木霉 M, 购于上海微生物研究所。 1 3 1 斜面培养基 PDA 培养基。 [ 4] 1 3 2 营养盐的组成 M andles营养盐 。 1 3 3 发酵培养基 源和氮源。 1 3 4 培养方法 100 mL 营养盐加入不同的碳 将斜面培养基中的里氏木霉活
化后加 入 50 mL 无 菌 水, 振 荡 使 孢子 悬 浮 , 制成 50 mL 的 菌悬液 , 在 250 mL 三角瓶 中加入 100m L 培养基 , 接 1mL 菌悬液 , 30 , 200 r ! m in 条件下培 [ 5 7] 养 。同样发酵条件重复 3次 , 数值稳定无异常后
2 1 2 正交试验结果分析
试验结果分析见表 2 。
试验的最佳培养条件应为: 牛肉膏做氮源, 玉米芯粉 做碳 源, 起 始 p H 为 5 , 葡萄糖添加到碳源量的 14 % , 培养时间为 72 h 。 2 2 进一步正交试验优化产酶培养基 第 1 次的正交试验中, 氮源的种类是最重要的 因素 , 在这一步将其详细研究 , 加入蛋白胨分析 2 种 氮源的复配效果。 选择碳氮源的最佳添加量: 第 1 批均选择 1 % 添加量, 在这次试验中将选择 1 % 周围的 0 7 % 和 1 3 % 2个水平来研究。 由于工业生产中时间是个很重要的因素 , 因此, 在这一批正交试验中还将比较 64 h 和 72 h 这 2 个 水平。综上所述得因素水平如表 3 所示。
35 卷 2 期
魏
瑛等
里氏木霉摇瓶发酵产木聚糖酶培养条件的优化 表 2 L18 ( 61 ∃ 36 ) 正交试验结果
273
T ab le 2 L18 ( 6 ∃ 3 ) o rthogona l experi m ent des ign and resu lts o f the cu ltivation
-1
取平均值作为试验数据。 1 4 酶的提取 - 1 将发酵液在 3 000 r ! m in 条件下离心 10 m in, 上清液即为粗酶液。 1 5 酶活力的测定
[ 3, 8]
2 结果与讨论
2 1 发酵产酶培养基的初步正交试验 1 6 2 1 1 分批正交试验 选用 L18 ( 6 ∃ 3 ) 表进行 初步的正交试验。以酶活为评测指标, 考察碳源、 氮 源等 7 个因素
O ptim ization of flask liqu id ferm en tation m ed ium for xylanase producing strain Tr ichoderm a reesei
W E I Y ing , T ong Qun yi , L i Bo
1 1, 2 3
( 1 Schoo l of Food Sc ience and T echno logy , Jiangnan U n ive rsity , W ux i 214122; 2 S tate K ey L aboratory of Food Sc ience and T echno logy, Jiangnan U n ive rs ity , W ux i 214122; 3 Co lleg e of F ood Sc ience and Eng inee ring , N or thwest A & F U n iversity , Y ang ling 712100)
安徽农业大学学报 , 2008 , 35( 2) : 271 274 Journa l of A nhui A gr icultura lU n ive rs ity
里氏木霉摇瓶发酵产木聚糖酶培养条件的优化
魏 瑛 , 童群义
1 1 , 2 *
,李
博
3
( 1 江南 大学食品学院 , 无锡 214122 ; 2 江南大学食品科学与技术国家重点实验室 , 无锡 214122; 3 西北 农林科技大学食品科学与工程学院 , 杨凌 712100) 摘 要 : 研究培养基组分及培养条件对里氏木霉 M (T richoder m a reesei) 摇瓶发酵产木聚糖酶的影响 。 将里氏
[ 9 12]
, 因素水平如表 1 所示 , 其中碳、
于 25 mL 具塞试管 A、 B 中各加入精确吸取的
表 1
氮源的添加量均为 Байду номын сангаас %。
L18 ( 61 ∃ 36 )因素水平 因素 Fac to r
T able 1 L18 ( 61 ∃ 36 ) exper i m ent factor leve l 水平 Leve l 1 2 3 4 5 6 碳源 ( A ) Carbon source 玉米 Corncob 粗木聚糖 Xy lan [ 13, 14] 黄豆粉 Soybean po wder 乳糖 L actose 甘蔗渣 Bagasse 麸皮 Bran 氮源 ( B) N itrogen source 牛肉膏 Beef extract 蛋白胨 Peptone ( NH 4 ) 2 SO4 葡萄糖 /% ( C ) pH ( D ) Concentration of glucose 0 00 0 14 0 67 4 5 5 5 6 5 麸皮 /% ( E) 时间 /d ( F ) Concentration of bran Cu lture ti me 0 00 0 25 1 67 2 3 4
- 1
ter m in at the opti mu m culture ti m e and pH, 64~ 72 h , p H 5 w ere deter m ined to be the opti m um condit io ns. K ey w ord s : T richoderm a reesei ; xy lanase ; orthogonal experi m ent 木聚糖存在于细胞壁中 , 是半纤维素中含量最 丰富的一种 , 饲料原料中存在大量的木聚糖, 它作为 非淀粉多糖对动物消化吸收存在一 定的抗营养作 用 , 因此, 将木聚糖降解为生物可利用的单糖具有很 重要的意义。 木聚糖酶可以从不同的原料中提取, 如真菌、 细 菌和植物。目前 , 已从 20 余种细 菌菌株 , 16 种真 菌 , 3 种酵母以及 8 种放线菌中分离出相应的木聚 糖酶。国内外对固态发酵生产酶制剂的研究报道较 多 , 固态发酵经济实用 , 采用廉价的玉米芯原料代替 纯玉米芯木聚糖生产木聚糖酶是减少成本的一条有 效途径。而液体深层发酵法的培养条件容易控制 , 不易污染杂菌且生产效率高, 目前已成为国内外重 要的研究手段和生产工艺
1 6
试验号 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 K1 K2 K3 K4 K5 K6
因素 Fac to r A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 121 50 139 50 45 00 51 50 45 00 89 70 B 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 220 50 173 25 98 10 C 3 1 2 2 3 1 1 2 3 1 2 3 3 1 2 2 3 1 99 45 203 25 189 15 D 2 1 3 1 3 2 3 2 1 1 3 2 3 2 1 2 1 3 121 50 213 50 157 20 E 2 1 3 2 1 3 1 3 2 3 2 1 3 2 1 1 3 2 157 65 191 70 142 50 1 2 3 3 1 2 3 1 2 1 2 3 2 3 1 2 3 1 175 95 167 25 148 65 F 2 1 3 1 3 2 2 1 3 3 2 1 1 3 2 3 2 1 98 10 200 50 193 50