淀粉酶发酵条件优化2.doc

本科学生综合性实验报告 学号 084120402 姓名 茶金梅 学院 生命科学 专业、班级 08生技 实验课程名称 酶工程实验 教师及职称 李俊俊 开课学期 2010 至 2011 学年 上 学期 填报时间 2011 年 12 月 29 日 云南师范大学教务处编印 一．实验设计方案 实验序号 三 实验名称 淀粉酶产生菌的发酵条件优化 实验时间 2010年12月 实验室 生物基础2 实验目的 了解酶制剂生产过程中实验室发酵条件优化的基本方法。 2． 实验原理、实验流程或装置示意图 2.1 实验原理 ⑴ 用微生物生产酶制剂受以下制约：培养基成分、物理条件。 ⑵ 为了得到最佳产酶量，必须对这些因素进行优化，并通过单因子分析、正交试验找出最适合的发酵工艺条件。 ① 碳、氮源是组成微生物细胞蛋白质、酶和核酸的主要元素之一，是影响酶产量的两个重要因素。 ② α-淀粉酶产生菌的发酵是好氧过程，因而发酵液中的溶氧浓度是发酵过程中的一个需要调节的重要参数。 ③ 接种量大小是决定菌体在发酵培养基中生长速度的一个重要因素，选择适当的接种量是必要的。 ④ pH是决定菌体在发酵培养基中生长速度的一个重要因素，因此最适pH的选择就显得格外重要。 ⑤ 发酵时间的长短决定了反应是否能完全发生，因此发酵时间也是发酵过程中的一个需要调节的重要参数。 ⑶ 正交试验：用正交表来安排实验分析和实验结果。 ① 正交试验设计一般来说包括两部分:试验设计，也即方案的选择与确定； 数据处理，进行统计推断。 ② 正交试验设计的基本步骤： 第一步，确定目标、选定因素（包括交互作用）、确定水平； 第二步，选用合适的正交表； 第三步， 按选定的正交表设计表头，确定试验方案； 第四步，组织实施试验； 第五步，试验结果分析。 ③ 正交试验的结果分析：极差分析、方差分析。 方差分析：将总的离差平方和分解成各因素及各交互作用的离差平方和，构造F统计量，对各因素是否对试验指标具有显著影响，作F检验。 ④ 确定最优方案 如果不考虑交互作用，则根据各因素在各水平下的总产量或平均产量的高低确定最优方案；如果考虑交互作用，则取各种搭配下产量的平均数，按优化标准确定最优方案。 2.2 实验流程 配制种子培养基 接种 摇瓶发酵 测酶活 配制发酵培养基 确定最佳方案 分析实 确定最佳方案 验结果 3．实验设备及材料 3.1设备 250mL三角瓶、 移液管、大试管、培养皿、电子天平、超净工作台、培养箱、恒温调速摇瓶柜、离心机（离心管）、恒温水浴锅、分光光度计、比色皿、记时器、电冰箱、 3.2 试剂 蛋白胨、酵母膏、NaCl、葡萄糖、NH4NO3、KH2PO4、 MgCl2·6H2O、 CaCl2·2H2O 4．实验方法步骤及注意事项 4.1 试验方法步骤 4.1.1 种子培养基的配制 蛋白胨 1.0% 酵母膏 1.0g% pH5.5 NaCl 0.5% 将菌种接种到装有种子培养基的250mL三角瓶内，于37℃，200rpm，培养16h。 4.1.2 单因子分析 4.1.2.1 碳源浓度对发酵产酶的影响 在六只250ml三角瓶中，依次加入0.35g（0.5%）、0.70 g（1.0%）、1.05 g（1.5%）、1.40 g（2.0%）、1.75 g（2.5%）、2.10 g（3.0%）葡萄糖，然后在六只三角瓶中都加入0.7 g NH4NO3、0.07g KH2PO4、0.035 g MgCl2·6H2O、 0.007 g CaCl2·2H2O和70ml蒸馏水，搅拌溶解，调pH至6.0，高压灭菌，冷却后各接入11.2ml（16%）的种子培养基，相同培养条件下（37℃，72h，200rpm）摇瓶发酵，测定酶活。 4.1.2.2 氮源浓度对发酵产酶的影响 在六只250ml三角瓶中，依次加入0.35g（0.5%）、0.70 g（1.0%）、1.05 g（1.5%）、1.40 g（2.0%）、1.75 g（2.5%）、2.10 g（3.0%）NH4NO3，然后在六只三角瓶中均加入1.4g葡萄糖、0.07g KH2PO4、0.035 g MgCl2·6H2O、 0.007 g CaCl2·2H2O和70ml蒸馏水，搅拌溶解