低聚异麦芽糖优良菌株的理性选育及高效转化工艺的研究

作     者：周培华 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈桂光

授予年度：2012年

学科分类：081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：α-葡萄糖苷酶 糖化酶 优良突变株 无载体固定菌丝体 低聚异麦芽糖 

摘      要：生产低聚异麦芽糖的传统工艺是以淀粉为原料,经过α-葡萄糖苷酶的转化进行生产。但是目前我国的低聚异麦芽糖产业严重依赖于从日本进口 α-葡萄糖苷酶酶制剂,为了打破这种技术垄断,实现该领域的技术自主化。本文通过以实验室保藏的产α-葡萄糖苷酶黑曲霉菌株K7为出发菌株,根据出发菌株的产酶特性设计了针对性的筛选模型。筛选得到一株生产低聚异麦芽糖的优良菌株F86,该菌株糖化酶活力较低、α-葡萄糖苷酶较高,一步发酵放罐时间较K7提前8h;F86在一步发酵过程中,葡萄糖含量始终维持在较低水平,放罐时仅为14.7%,相比K7减少15个百分点,葡萄糖的大幅降低不仅很好地保证了产品的品质;菌株对于温度、pH耐受性较好,可在42 ℃、pH4.2的转化环境下稳定存在。经过α-葡萄糖苷酶产酶优化、发酵放大实验和重复利用菌丝体的研究,确立了 F86菌体无载体重复利用的工艺。单批转化时间为7 h,在转化时间相同的情况下,单批转化木薯淀粉量较出发菌株K7提高近一倍,重复批次高达30批,大幅度降低了微生物发酵法生产低聚异麦芽糖的生产成本,单批转化木薯淀粉糖化液生成低聚异麦芽糖成分考察显示:葡萄糖含量在15%左右,葡萄糖含量较IMO-50少将近20个百分点;有效三糖高达55%以上,远远高于市面IMO-50的35%,成份显示该产品属于低聚异麦芽糖产品中高品质产品。