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木聚糖酶高产菌株的选育及酶法制备药用微晶纤维素的初步研究

2020-12-09阅读(995)

木聚糖酶高产菌株的选育及酶法制备药用微晶纤维素的初步研究

论文摘要

本论文首先从土壤中筛得黑曲霉FXY,并通过紫外、常压室温等离子体（Atmospheric and room temperature plasma,ARTP）及二者的复合诱变选育得到木聚糖酶高产菌P-UV-17。为进一步提高该菌株所产木聚糖酶的酶活,对其发酵条件及发酵培养基配方进行了优化,并对所产木聚糖酶的酶学性质做了相应研究。最后利用该菌株所产木聚糖酶成功制备药用微晶纤维素（Microcrystalline cellulose,MCC）。具体结论如下:（1）紫外诱变的最佳条件为:菌株培养4 d,紫外照射6 min;ARTP诱变的最佳条件为:菌株培养4 d,ARTP辐照5 min。之后在各自的最佳条件下进行复合诱变,最终通过ARTP-紫外复合诱变技术筛得能稳定遗传的优势菌株P-UV-17,其所产木聚糖酶酶活为202.51 U/mL,较出发菌株FXY提高了154.99%。并通过研究得出结论:优势菌株所产木聚糖酶的酶活之所以提高,不是因为菌株生物量的增加,而是与酶的比活力增加有关。（2）通过单因素实验确定了菌株P-UV-17的最佳发酵条件:发酵时间96 h,发酵温度32℃,培养基初始pH 6.0,接种量4%,装液量50 mL/250mL,摇床转速180 r/min。后通过响应面优化得到发酵培养基最佳配方为:麸皮17.47 g/L、葡萄糖9.78 g/L、酵母粉5.73 g/L、磷酸二氢钾1.00 g/L、硫酸镁0.80 g/L。该菌株所产木聚糖酶的最适温度为45℃、最适pH为7.0,在上述温度和pH中酶的稳定性良好。（3）在SO3微热爆联合稀碱处理稻草秸秆的基础上,用木聚糖酶处理粗综纤维素不仅能提高样品白度,而且减少了75.00%的NaClO2的用量。利用酶法制备的MCC符合药典标准,表明酶法制备药用MCC是切实可行的绿色工艺。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 木聚糖酶
  •     1.1.1 木聚糖酶的来源
  •     1.1.2 木聚糖酶的分类
  •     1.1.3 菌株发酵产木聚糖酶的影响因素
  •     1.1.4 木聚糖酶的应用
  •   1.2 诱变选育
  •     1.2.1 诱变育种的原理
  •     1.2.2 诱变育种的方法
  •     1.2.3 诱变剂的使用
  •   1.3 药用微晶纤维素
  •     1.3.1 微晶纤维素的概况
  •     1.3.2 微晶纤维素的制备方法
  •     1.3.3 微晶纤维素的应用
  •   1.4 本课题的研究目的和研究内容
  •   1.5 创新点及意义
  • 第二章 诱变选育木聚糖酶高产菌株
  •   2.1 引言
  •   2.2 材料
  •     2.2.1 主要试剂及耗材
  •     2.2.2 主要仪器
  •     2.2.3 培养基
  •   2.3 实验方法
  •     2.3.1 木糖标准曲线的测定
  •     2.3.2 木聚糖酶酶活的测定
  •     2.3.3 产木聚糖酶菌株的筛选
  •     2.3.4 孢子悬浮液的制备
  •     2.3.5 紫外诱变
  •     2.3.6 ARTP诱变
  •     2.3.7 复合诱变
  •     2.3.8 遗传稳定性实验
  •     2.3.9 黑曲霉生长曲线的测定
  •     2.3.10 黑曲霉发酵液总蛋白的测定
  •   2.4 结果与讨论
  •     2.4.1 木糖标准曲线
  •     2.4.2 产木聚糖酶菌株筛选
  •     2.4.3 菌种鉴定
  •     2.4.4 紫外诱变
  •     2.4.5 ARTP诱变
  •     2.4.6 复合诱变
  •     2.4.7 黑曲霉的生长曲线与发酵液总蛋白
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 菌株产酶优化
  •   3.1 引言
  •   3.2 材料
  •     3.2.1 菌种
  •     3.2.2 主要试剂及耗材
  •     3.2.3 主要仪器
  •     3.2.4 培养基
  •   3.3 实验方法
  •     3.3.1 发酵条件优化实验
  •     3.3.2 发酵培养基优化实验
  •     3.3.3 木聚糖酶性质的研究
  •   3.4 结果与讨论
  •     3.4.1 发酵条件优化
  •     3.4.2 发酵培养基优化实验
  •     3.4.3 Plackett-Burman实验设计
  •     3.4.4 最低添加量实验
  •     3.4.5 最陡爬坡实验
  •     3.4.6 Box-Behnken（BB）中心组合设计
  •     3.4.7 模型验证
  •     3.4.8 木聚糖酶的性质研究
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 酶法制备药用微晶纤维素的初步研究
  •   4.1 引言
  •   4.2 材料
  •     4.2.1 主要试剂及耗材
  •     4.2.2 主要仪器
  •   4.3 实验方法与内容
  •     4.3.1 秸秆组分含量测定
  • 2O2 残留量的测定方法'>    4.3.2 H2O2残留量的测定方法
  •     4.3.3 药用微晶纤维素的酶法制备
  •     4.3.4 药用微晶纤维素的表征
  •   4.4 结果与讨论
  •     4.4.1 木糖标准曲线
  •     4.4.2 木聚糖酶酶解条件
  •     4.4.3 化学漂白
  •     4.4.4 不同处理阶段纤维的化学成分
  •     4.4.5 不同处理阶段各样品的表征
  •   4.5 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 方桢

    导师: 朱慧霞

    关键词: 黑曲霉,木聚糖酶,诱变选育,发酵优化,药用微晶纤维素

    来源: 合肥工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,生物学,有机化工,一般化学工业

    单位: 合肥工业大学

    分类号: Q93;TQ352.79;TQ925

    总页数: 88

    文件大小: 3759K

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