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高活力果糖基转移酶的菌种选育及生产工艺优化研究 文献汇报——XXX 2015.10.18 在欧美等国家，通常以菊苣为原料，利用菊粉酶内切酶转化，来生产低聚果糖，这个过程没有用到果糖基转移酶，而国内食品工业中，通常以蔗糖为原料，利用微生物产生的果糖基转移酶转化生产低聚果糖。作为工业化生产低聚果糖的基础，提高果糖基转移酶的转化水平和效率，对于促进低聚果糖的发展具有重要意义。 菌株的生长曲线和产酶曲线 米曲霉分生孢子紫外-氯化锂诱变致死曲线 融合菌株中果糖基转移酶酶活测定结果 融合菌RIII-7的产酶稳定性测定 相对于原始菌株来说，诱变后菌株菌丝体偏绿色，其生长能力变强，在同样的条件下，新陈代谢快，生长快，故孢子更容易成熟。 不同转速对菌株产酶的影响 通气量对发酵酶活的影响 “全培养基+不流加”工艺与“半培养基+补糖流加”工艺对酶活影响 10L发酵罐中试放大实验中补糖流加发酵对发酵酶活的影响 C 筛选菌株摇瓶发酵的工艺优化实验 初步确定培养基配方 单因素实验 PB实验 响应面实验 筛选出对发酵产酶有显著影响的因素 水平进行优化，得到显著性影响因素的最优组合 酶活检测 设计爬坡方向和步长确定响应中心点，逼近最值点响应面区域 爬坡实验发酵优化? 碳源、氮源、玉米粉、金属离子、温度、pH、转速 单因素优化? 设计7因素2水平的15组PB筛选实验，使用Minitab软件进行分析 PB实验发酵优化 响应面实验? 验证实验结果? 单因素实验 实验表明米曲霉产果糖基转移酶最佳碳源为蔗糖，浓度为5%；最佳氮源为豆粕粉，浓度为2%；最佳玉米粉浓度为0.3%；而金属离子中硫酸镁的促进效果明显，浓度为0.1% 发酵条件优化：最佳pH为5.0、转速150rmp、温度为30℃的条件下酶活达到最高 PB实验优化 采用Minitab软件对PB实验结果进行分析，当因素的P0.05时，为显著性因素。得出转速、碳源浓度、氮源浓度为显著性因素，而碳源浓度、转速有正效应，氮源浓度有负效应。 方差分析中，R2 =91.50%说明此模型拟合较好。故从7个因素中得到3个显著性因素。 验证响应面实验预测值 根据软件的回归方程求解得到模型的极值点，即碳源浓度5.94%，氮源浓度1.60%，转速为165rpm时，响应值将达到最大值，菌株的酶活力将达到为895.68U/g 。 为了验证模型的准确性，在预测最佳培养基配方条件下进行发酵实验，培养48h后测定菌丝体酶活，所测酶活为870.21 U/g，与预测值895.68U/g接近，误差为0.028%说明该模型能较好的预测实际发酵情况。 小结 当碳源浓度为5.94%，氮源浓度为1.60%，转速为165rpm时，米曲霉菌丝体酶活达到最大值，在此条件下进行验证实验，得到实际酶活值为870.21U/g，与预测酶活值895.68U/g相差25.47U/g，误差在1%以内，说明此模型对生产有一定的指导意义。 对米曲霉菌株进行2L发酵罐的上罐实验，研究不同接种量、转速、通气量对菌株产酶的影响。研究补糖流加的发酵工艺对菌株产酶的影响，并进行了10L、500L的中试放大实验。 500L发酵罐放大实验 菌丝体酶活测定 种子液制备 D 高产果糖基转移酶菌株的中试放大实验 10L发酵罐放大实验 发酵条件优化 * * 模板来自于 / * 模板来自于 * 模板来自于 * 模板来自于 * 模板来自于 * 模板来自于 * 模板来自于 / * 模板来自于 / * 出处：华南理工大学 作者:蒋波 指导老师：张毅 目录 研究背景 1 研究内容及结果 2 结论 3 展望 4 研究背景 01 低聚果糖是一种水溶性纤维素，不仅能促进人体对钙、镁、铁的吸收，参与人体多种维生素的合成，还可以通过促进双歧杆菌的增殖而保持肠道微生物菌群的生态平衡，从而有助于改善人们亚健康的不良状态。 LOREM LOREM 实验目的 通过复合诱变和原生质体融合育种技术提高米曲霉的产酶活力，获得高产果糖基转移酶菌株。经过对发酵培养基及培养条件的优化以及进行10L、500L发酵罐放大实验获得最佳培养条件，最终提高果糖基转移酶的生产水平。 酶的催化反应机理 以蔗糖为底物生成蔗果三糖和葡萄糖，随着反应继续进行蔗果三糖和蔗果四糖也可以进行果糖基反应 酶学性质 最适pH为5.0-6.5， 最适的温度范围在40-60℃，Km值大多在0.29-0.82mol/L的范围内 果糖基转移酶：催化蔗糖和果糖反应生成低聚果糖的酶 背景知识 one two three four five six 生产乳糖酶消除乳糖不耐症，促进糖类的吸收 用于发酵生产豆豉、豆酱 与其他菌株复合发酵用于生产酱油 用于饲料工业 发