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中文摘要中文摘要
中文摘要
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白腐真菌分泌的锰过氧化物酶(MIlP)是木质素降解酶系统的主要组分,对 木质素解聚,纸浆和染料的脱色均有重要作用。本实验利用本实验室自主分离保
存的白腐菌裂褶菌F17(跏啪砌柳sp.F17)进行固态发酵产MnP,研究了裂
褶菌F17固态发酵产MnP的培养条件,在此基础上自行设计了一个通气托盘式反 应器对MnP进行扩大培养,并在自行设计的反应器中进行了初步的发酵动力学研 究,实验结果如下:
1、用响应面方法从稻壳、松木屑、麦麸、稻草、麦秆5种含有木质素的农 业废弃物和黄豆粉中选择出由松木屑、稻草、黄豆粉组成混合固态营养基质,并 得到三者最佳成分比例为:O.52:0.15:O.33,用优化的混合营养基质进行裂褶菌 F17固态发酵产MnP,在发酵第6天时,最大酶活力为11.18 U/g。
2、用已得混合营养基质进行MnP合成固态发酵条件的优化,单因子实验表 明,最佳MnP的合成条件是装载量为159,接种量为1 InL/g,温度为30℃, 含水率为O.5 IIlL/g,而响应面法得到的组合条件为装载量为10 g、接种量为 0.5 llIL/g、温度为25℃、含水率为1.0 lllL/g,实验结果表明接种量、装载量、 温度、含水率对裂褶菌F17MnP的产生有显著影响,且接种量与含水率之间的相 互作用最大,MnP酶活力由优化前的n.18 U/g提高到12.83 U/g。
3、添加诱导剂进行裂褶菌F17产MnP固态发酵,结果表明,研究的芳香族 化合物、表面活性剂、有机酸等都对MnP酶活力的提高有不同程度的效果,其中 以0.1 g/L黎芦醇、O.2 g/L吐温80、O.1 g/L B一环糊精和0.5 g几淀粉的诱导 效果最明显,相对未添加诱导剂时的MnP分别提高了10.38%、10.23%、10.96% 和10.18%。用响应面法得到一种由吐温80、黎芦醇、淀粉和B一环糊精组成的混 合诱导剂,四者的浓度分别为O.1 g/L、O.0196 g几、 1.0 g/L和O.0l g/L, 添加混合诱导剂的酶活力为14.37 U/g,比未添加诱导剂时酶活力提高了11.75%。
4、根据裂褶菌F17固态发酵的特点,并结合填充床式反应器和托盘式反应 器的优点设计出通气托盘式固态发酵生物反应器,反应器为5 L玻璃制通气反应 器,把500 lllL三角瓶的体积放大了10倍,反应器具有通气和散热良好的优点, 能达到对MnP扩大培养的目的。
裂榴菌 F17 锺过氧化物酶固态发酵的条件优化及其扩大培养
趴在自制通气托盘式反应器中,以松木屑、稻草及黄豆粉为混合营养基质 进行固态发酵生产锤过氧化物酶,裂槽菌 F17 能够产生锺过氧化物酶,发酵 96h 时,最高酶活力达到 13.51 U/g ,菌体生长与锺过氧化物酶的产生是正相关关系, 二氧化碳释放速率可作为菌体生长预测的指标,建立了锺过氧化物酶固态发酵过 程中菌体生长、酶的产生及二氧化碳释放速率的动力学模型,并得到模型参数, 模型在一定程度上反映了 F17 锺过氧化物酶固态发酵的产生过程.
关键词:锺过氧化物酶:固态发酵;反应器:动力学:裂裙菌 F17
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