嗜热枯草芽孢杆菌TT68产β甘露聚糖酶发酵条件的优化.pdfVIP

嗜热枯草芽孢杆菌 TT68产 I3；一甘露聚糖酶发酵条件的优化 唐荦，唐艳斌 ，江正强，周鹏 (中国农业大学食 品科学与营养工程学院，北京 ，100083) 摘 要 研 究 了嗜热枯草芽孢杆菌TT68的发酵条件 的优化。经碳源 、氮源 、碳氮 比、氨基酸和添加维生素5个 单因素发酵条件 的优化，得到枯草芽孢杆菌 TT68发酵产 p一甘露聚糖酶 的最适摇瓶发酵培养条件 ：4g／L魔芋精 粉为碳源 ，0．7g／L豆粕粉为氮源，碳氮 比为 6：1，2g／LL-缬氨酸和 0．75mg／L盐酸吡哆辛 。在上述条件 下培养 6d，胞外 B．甘露聚糖酶活性最高，可达7500U／mL。采用5L发酵罐进行放大培养 ，48h酶活即达到最高，可达 9870U／mL。该嗜热枯草芽孢杆菌能利用廉价的碳源和氮源高产甘露聚糖酶 ，且发酵周期短 ，在工业化生产甘 露聚糖酶 中具有很大的应用潜力。 关键词 嗜热枯草芽孢杆菌，B一甘露聚糖酶，发酵 ，魔芋精粉 U／mL_6J 甘露聚糖是植物半纤维素 的重要组分 ，是 由B— 。 芽孢杆菌 M-21以瓜儿豆胶为碳源 32~C下 l，4．D．甘露糖连接而成的线状多聚体 ，在多糖的侧链 液态发酵培养 ，其产酶水平为 1487U／mL 。嗜热 上主要有葡 萄糖基、乙酰基和半乳糖基等取代基 枯草芽孢杆菌WY45和 WY34以魔芋粉为碳源，牛肉 团… ，其来源丰富 ，在魔芋粉 、槐豆胶 、沙蒿胶 、瓜 儿 蛋 白胨和酵母提取物为氮源在 50℃条件下液体发酵 豆胶中都有不同种类 的甘露聚糖存在。p-1，4-D一甘 培养，其产 B一甘露聚糖酶 的能力分别为2800U／mL 露聚糖 (B一1，4-D—mannanmannohydrolase；EC．3．2． 和 1105U／mL J。可见 ，微 生物发酵产甘露 聚糖 1．78)，简称 B．甘露聚糖酶 (p-mannanase)，是一类能 酶的水平仍较低 ，且生产成本较高。 够水解含有 8一l，4-D．甘露糖苷键的甘露寡糖和甘露 在前期研究基础上，本研究室筛选得到 1株高产 多糖的内切水解酶 ，广泛存在于动物 、植物和微生物 B一甘露聚糖酶 的嗜热枯草芽孢杆菌 TT68，本文主要 中 。 ，其 中微生物来源 的 p-甘露聚糖酶具有活性 研究嗜热枯草芽孢杆菌TT68的摇瓶发酵条件及 5L 高、成本低 、来源稳定 、提取方便等显著特点，具有广 发酵罐放大 ，为工业生产甘露聚糖酶提供依据。 阔的应用前景。 B．甘露聚糖酶的研究始于20世纪50年代末 ，早 1 材料与方法 期的研究着重于产酶菌株的筛选 、酶的分离纯化 以及 1．1 菌株和试剂 酶学性质 ，并将其作为工具酶应用于天然多糖类物质 枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)TT68菌株 由本 糖链结构的分析，1980年代 B一甘露聚糖酶的研究开 研究室从土壤 中筛选保存。酵母提取物、胰蛋白胨为 始 向应用和产业化方 向发展 。迄今，微生物发酵 英国 Oxoid公 司产 品，槐 豆胶为 美 国 Sigma公 司产 产 B．甘露聚糖酶的研究主要集 中于黑 曲霉菌 (Asper— 品，其他试剂为国产分析纯。魔芋粉购 自武汉清江魔 gillus)和芽孢杆菌 (Bacillus)，而芽孢杆菌中研究较 芋公司。 多的是枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)、地衣芽孢杆