高产淀粉酶红曲霉菌株的筛选鉴定、条件优化及酶学性质的研究

作     者：吴巧玉 

作者单位：浙江师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：蒋冬花

授予年度：2016年

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 07[理学] 071005[理学-微生物学] 10[医学] 

主      题：红曲霉 筛选与鉴定 淀粉酶 产酶条件 酶学特性 

摘      要：红曲霉产生的淀粉酶能够水解淀粉产生葡萄糖,用来满足工业上对葡萄糖的需求。本论文从全国各地收集形态各异的红曲米,将其研磨成粉末在PDA培养基上培养,长出的单菌落转接3代以上,最终构建红曲霉库386株。通过对386株菌株进行初筛和复筛实验,得到一株高产淀粉酶的Mp-42菌株。对Mp-42菌株进行形态观察、生理生化指标检测以及对其ITS基因序列扩增与分析,最终鉴定Mp-42菌株为紫色红曲霉(Monascus purpureus)。在无优化的液态产淀粉酶培养基:牛肉膏0.3%、蛋白胨1%、NaCl 0.5%、发酵温度30℃、发酵pH 5.0中,Mp-42菌株产淀粉酶活达到138.65 U/mL。通过对液态产酶培养基进行单因素试验和响应面法,提高了 Mp-42菌株产淀粉酶活性,得到最佳产淀粉酶培养条件为:淀粉0.75%、蛋白胨3.81%、NaCl 0.49%、发酵温度30℃、发酵pH 6.0。在优化培养条件下,Mp-42菌株产淀粉酶活高达170.43 U/mL,是优化前培养基产酶活的1.23倍。同时,研究发现淀粉酶的最适反应温度为70℃、最适反应pH为5.0。通过研究镁离子、铜离子、钙离子、锰离子、钠离子和钾离子对Mp-42菌株产淀粉酶活的影响,实验结果表明6种不同金属离子中,钠离子对Mp-42菌株提高淀粉酶活具有较好的促进作用。将培养3d的种子液,按照20%的接种量转接到2 L发酵液中,研究各时期Mp-42菌株的生物量、淀粉酶活以及发酵液中蛋白含量的变化。本论文研究发现,Mp-42菌株在生长56 h时,产生的蛋白含量最大为0.45 mg/mL;菌株在生长60 h时,产生的淀粉酶活最高为235.98 U/mL,生物量最大为57.87 g/L。最后,本研究利用硫酸铵盐析法和冷冻干燥技术,收获淀粉酶固剂46.78 g,检测粗酶冻干粉酶活为173.62 U/g。