由于自然突变几率很低，在育种中只靠自然突变获得变体的数量很少，要从群体中筛出个别有价值的优良变异体的机会就更少。应用物理、化学或生物因子提高突变率，能够获得有价值的优良突变体，所以目前诱发突变已广泛应用于微生物育种等许多方面。诱变育种就是利用物理、化学或生物因素，使微生物体内的遗传物质—— —DNA的分子结构发生改变，及产生基因突变，从而导致微生物的性状发生变异。然后用一些方式将少数有益的变异株选出来，从而达到获得优良菌株的目的。 诱变育种的方法有物理诱变、化学诱变以及复合诱变。现存资料有关对黑曲霉的诱变报道中，所采用的方法大多是紫外线物理诱变、亚硝酸或亚硝基胍化学诱变以及两者结合的复合诱变[1]。本研究在此基础之上，比较了黑曲霉的紫外诱变与复合诱变的效果，希望能够为以后深入的研究提供一个参考依据。1材料与方法 1.1材料 黑曲霉(Aspergillus niger A3)菌种：哈尔滨微生物研究所；α—淀粉酶；木瓜蛋白酶：南宁海江贸易有限公司；小麦麸皮：黑龙江地产。 1.2方法 1.2.1木聚糖粗提物的制备 将麦麸配制成一定底物浓度的溶液，装于1000mL 锥形瓶中在沸水浴中煮沸15min，冷却后加入一定量的蛋白酶，在水浴中维持50℃，反应4h，以除去麸皮中的蛋白质。水解结束后将水浴升温到80℃，维持20min对酶进行灭活，冷却。用油布进行过滤，残渣用蒸馏水反复冲洗，直至滤液澄清为止。所得残渣再次配成一定底物浓度的溶液，加入一定量的α—淀粉酶，在95℃搅拌酶解25min，以除去麸皮中的淀粉。冷却，用油布进行过滤，残渣用蒸馏水反复冲洗,直至滤液澄清为止。将麸皮平铺于滤纸上，自然晾干。 1.2.2培养基 斜面培养基：马铃薯培养基。 陈凤莲１，２，方桂珍２，许世玉２ （1．哈尔滨商业大学，黑龙江哈尔滨150076；2．东北林业大学，黑龙江哈尔滨150046） 黑曲霉诱变方法比较研究 摘要：黑曲霉A3为出发菌株，采取两种方法对其进行诱变处理，第一种是利用紫外线进行物理诱变，第二种是利用紫外线和亚硝酸进行复合诱变，以得到产木聚糖酶较高的菌种，利用其产木聚糖酶来降解小麦麸皮中木聚糖得到低聚木糖。通过对诱变处理后菌种所产木聚糖酶活的比较得出，单纯的紫外线诱变的效果优于复合诱变的效果。 关键词：黑曲霉；木聚糖酶；诱变 COMPOSITION OF METHOD OF ASPERGILLUS MUTANT CHEN Feng-lian1，2,FANG Gui-zhen2,XU Shi-yu2 （https://www.doczj.com/doc/813507097.html,mercial University of Harbin,Heilongjiang150076,Harbin,China; 2.Northeast Forestry University,Heilongjiang150046,Harbin,China） Abstract:Suppose the Aspergillus niger as a original strain.By treating of UV-ray and nitrous acid and UV-ray,a strain that would produce xylanase whose activity was high and which hydrolyze wheat oxylane to oxylooligosaccharides was gained.Though comparing enzymes activity of oxylanse produced by the strain,we conclude that enzymes activity of oxylanse produced by the strain obtained by treating of UV-ray is higher than another one. Key words:Aspergillus niger；oxylanse;mutant 作者简介：陈凤莲（1975—），女（汉），教师，博士研究生，主要从事保 健食品和功能性食品方面的研究。
脂肪酶的概述与应用 一脂肪酶概述、 脂肪酶（Lipase，甘油酯水解酶）隶属于羧基酯水解酶类，能够逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。脂肪酶存在于含有脂肪的动、植物和微生物（如霉菌、细菌等）组织中。包括磷酸酯酶、固醇酶和羧酸酯酶。脂肪酸广泛的应用于食品、药品、皮革、日用化工等方面脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子，如蓖麻籽、油菜籽，当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量；动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织，在肠液中含有少量的脂肪酶，用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足，在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。 脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他一些酶的活性，如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等（Hara；Schmid）。脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。 脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同（Veeraragavan等）。总体而言，微生物脂肪酶具有比动植物脂肪酶更广的作用pH、作用温度范围，高稳定性和活性，对底物有特异性（Schmid等；Kazlauskas等）。 脂肪酶的催化特性在于：在油水界面上其催化活力最大，早在1958年Sarda和Desnnelv 就发现了这一现象。溶于水的酶作用于不溶于水的底物，反应是在2个彼此分离的完全不同的相的界面上进行。这是脂肪酶区别于酯酶的一个特征。酯酶（E C3.1.1.1）作用的底物是水溶性的，并且其最适底物是由短链脂肪酸（≤C8）形成的酯。 脂肪酶是重要的工业酶制剂品种之一，可以催化解脂、酯交换、酯合成等反应，广泛应用于油脂加工、食品、医药、日化等工业。不同来源的脂肪酶具有不同的催化特点和催化活力。其中用于有机相合成的具有转酯化或酯化功能的脂肪酶的规模化生产对于酶催化合成精细化学品和手性化合物有重要意义。 脂肪酶是一种特殊的酯键水解酶，它可作用于甘油三酯的酯键，使甘油三酯降解为甘油二酯、单甘油酯、甘油和脂肪酸。 酶是一种活性蛋白质。因此，一切对蛋白质活性有影响的因素都影响酶的活性。酶与底物作用的活性，受温度、pH值、酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影响。
第14卷第3期武汉科技学院学报Vo1.14No.3 2001年9月JOURNAL OF WUHAN INS TITUTE OF SCIE NCE AND TECHNOLOGY Sep.2001 黑曲霉植酸酶液体发酵工艺研究 王亚林严建芳 (武汉工业学院生物与化学工程系武汉430022) 摘要研究了黑曲霉液体培养生产植酸酶的发酵工艺,研究了培养基碳源、诱导物、表面活性剂等因素对产酶的影响,对发酵时间、p H变化规律等进行了研究和分析。 关键词植酸酶黑曲霉发酵X 中图分类号Q815;Q814.9 植酸酶作为一种饲料和食品添加剂,在国内外已开始得到广泛应用,特别是由于其在改善环境方面的作用,更是受到人们的极大关注。植酸酶主要存在于植物及微生物中,由于在微生物中含量较高而具有较大的开发价值。目前,美国、荷兰和丹麦等国已先后运用发酵法生产植酸酶,我国也已在进行这方面的研究开发。可以预计,植酸酶制剂将有良好的市场前景。 1材料与方法 1.1菌种 黑曲霉(Aspergillus niger)W S201,武汉工业学院微生物室保存。 1.2培养基 1.2.1种子培养基:豆芽汁蔗糖培养基。 1.2.2摇瓶发酵培养基(%):葡萄糖3.0,淀粉7.0,NH4NO30.5,蛋白胨0.2,CaCl20.2,MgSO4# 7H2O0.05,KCl0.05,MnSO4.4;H2O0.03,pH值5.5。 1.3培养方法 配制培养基时适当加热、摇动或搅拌,使淀粉溶解成液态或胶状,121e灭菌20min。在30?1e下摇床培养3~5d(转速220~250r/min)。 1.4植酸酶的测定 植酸酶活力的定义:37e,pH5.5条件下每分钟从植酸钠中释放出1L mol无机磷所需的酶为1u。 酶活测定方法:取0.1ml含酶液加至一洁净试管中;加入0.9ml反应液,反应液为含0.5%植酸钠的乙酸-乙酸钠缓冲液(pH5.5),在37e恒温反应30min;加入1ml10%三氯醋酸终止反应;加入2ml显色液,摇匀后静置15~30min显色,显色液由1%钼酸铵50ml与3.66 X收稿日期:2001-06-26 作者简介:王亚林,男,副教授,在读博士生;研究方向:发酵工程、生化工程
目录 第一章绪论 (1) 第二章罐体几何尺寸的确定 (2) 2.1夹套反应釜的总体结构 (2) 2.2 几何尺寸的确定 (2) 第三章罐体主要部件尺寸的设计计算 (5) 3.1 罐体 (5) 3.2 罐体壁厚 (5) 3.5人孔和视镜 (6) 3.6接口管 (6) 3.6.1 管道接口（采用法兰接口） (6) 3.6.2 仪表接口 (7) 第四章冷却装置设计 (8) 4.1 冷却方式 (8) 4.2 装液量 (8) 4.3 冷却水耗量 (9) 4.4 冷却面积 (9) 第五章搅拌器轴功率的计算 (10) 5.1不通气条件下的轴功率P0 (10) 5.2通气搅拌功率Pg的计算 (11) 5.3电机及变速装置选用 (11) 第六章结论 (13) 参考文献 (13)
第一章绪论 我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。 糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3），主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。 糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。 综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为4.5，培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。 主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。 发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在，则通过调节滤液PH 等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。 发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。 这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本視图，和各种表达方式，
两种曲酶糖化性质的比较研究在国内传统的制酒行业中，由于黑曲霉含有丰富的酶系如液化酶、糖化酶、纤维素酶和蛋白酶等，自70年代大多都由米曲霉改为黑曲霉作糖化用菌种。但在日本迄今仍在采用米曲霉做糖化菌，说明其中必有原因。鉴于此，本实验以黑曲霉和米曲霉为研究对象，研究比较它们的液化酶和糖化酶（葡萄糖淀粉酶）生产性质。 黑曲霉是一种常见的真菌, 属于半知菌类曲霉属。黑曲霉对营养要求较低, 只要培养基中含有碳源、氮源及磷、钾、镁、硫等元素即能生长良好。黑曲霉可以产生许多种酶, 现已成为工业应用常见的菌种之一。根据bigelis1989年的统计, 25种主要商品酶制剂中就有15种来源于黑曲霉仁, 。它们分别是α-淀粉酶、过氧化氢酶、纤维素酶、葡萄糖酶、糖化酶、葡萄糖氧化酶、半纤维素酶、橙皮昔酶、脂肪酶、果胶酶、蛋白酶、单宁酶。美国准许使用的食品工业用酶生产菌种只有黑曲霉、酵母、枯草杆菌等约20种, 其中以黑曲霉所产酶类最多。我国酶制剂工业生产用菌种中, 黑曲霉占了17种中3种, 即黑曲霉变异株和,它们分别用于糖化酶、果胶酶和酸性蛋白酶的生产[1]。黑曲霉酶类在工业上具有重要的作用, 例如, 柠檬酸等有机酸的发酵生产、食品及饮料加工以及用于轻化工业、纺织工业、饲料加工和废物的处理等等。总之, 黑曲霉生产的酶制剂具有用量大、应用范围广、安全性好的特点, 已愈来愈受到人们的重视。 米曲霉的菌丝由多细胞组成，是一类产复合酶的菌株，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。在淀粉酶的作用下，将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类，如麦芽糖、葡萄糖等；在蛋白酶的作用下，将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸，而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业。 1 材料与方法 1．1材料 菌种：黑曲霉UV-48；米曲霉-4 1．2培养基 种子培养基（土豆汁培养基；察式培养基）；发酵培养基（麸皮培养基；液
第三章酶活性的测定及分离纯化 在酶的分离纯化、性质研究以及酶制剂的生产和应用时，都要遇到对酶的活性、纯度及含量进行经常的、大量的测定工作，这是必不可少的指标。酶活性是指酶催化一定化学反应的能力，检查酶的含量及存在，通常是用该酶在一定条件下催化某一特定反应的速度，即酶的活性来表示。 3.1 酶活性单位 酶活性指的是酶制剂催化能力的大小，它既与酶蛋白的浓度有关，又与酶分子的催化能力大小有关。酶活性用单位体积或单位质量酶制剂所含的酶单位来表示，即u/ml或u/mg。 3.1.1 实用单位 不同的酶采用不同的标准。如DNA聚合酶Ⅰ以在特定反应条件下，30分钟内催化10nmol dNTP合成为TCA（三氯乙酸）不溶物所需的酶量；又如T4 DNA连接酶的单位定义为：在20μl反应体积中，16℃，30分钟内，将50%的HindⅢ酶切的λDNA片段重新连接起来所需的酶量。ACC合成酶的单位是：30℃，1小时转化SAM生成1nmol ACC所需的酶量。 3.1.2 国际酶活性单位 1961年，国际酶学会议为酶活性单位规定了一个统一的标准，即在特定的条件下，1分钟转化1μmol底物，或转化1μN底物有关基团所需的酶量为1个单位(u)。这是酶活性的国际单位。 3.1.3 Katal 1972年，国际酶学委员会提出了一个新的酶活单位，叫katal(kat)，katal是一个很大的酶活单位，1 katal是指1秒钟转化1mol底物，或转化1N底物有关基团所需的酶量。1 katal＝6×10u。 3.1.4 转换数 在标准条件下，每摩尔单体酶或每摩尔催化中心在1分钟内转换底物成产物的μmol数，可 表示为： 1/Kp称为一个催化循环，单位为分钟。 3.1.5 比活性 酶的纯度往往用比活性来表示，比活性是用同一酶制剂的酶活性除以蛋白质的质量，即单位
酶的分离纯化方法介绍 酶的分离纯化一般包括三个基本步骤：即抽提、纯化、结晶或制剂。首先将所需的酶从原料中引入溶液，此时不可避免地夹带着一些杂质，然后再将此酶从溶液中选择性地分离出来，或者从此溶液中选择性地除去杂质，然后制成纯化的酶。 关键词：酶抽提纯化结晶制剂细胞破碎cell disruption 盐析亲和沉淀有机溶剂沉淀 生物细胞产生的酶有两类： 一类由细胞内产生后分泌到细胞外进行作用的酶，称为细胞外酶。这类酶大都是水解酶，如酶法生产葡萄糖所用的两种淀粉酶，就是由枯草杆菌和根酶发酵过程中分泌的。这类酶一般含量较高，容易得到； 另一类酶在细胞内产生后并不分泌到细胞外，而在细胞内起催化作用，称为细胞内酶，如柠檬酸、肌苷酸、味精的发酵生产所进行的一系列化学反应，就是在多种酶催化下在细胞内进行的，在类酶在细胞内往往与细胞结构结合，有一定的分布区域，催化的反应具有一定的顺序性，使许多反应能有条不紊地进行。酶的来源多为生物细胞。生物细胞内产生的总的酶量虽然是很高的，但每一种酶的含量却很低，如胰脏中期消化作用的水解酶种类很多，但各种酶的含量却差别很大。 因此，在提取某一种酶时，首先应当根据需要，选择含此酶最丰富的材料，如胰脏是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂酶的好材料。由于从动物内脏或植物果实中提取酶制剂受到原料的限制，如不能综合利用，成本又很大。目前工业上大多采用培养微生物的方法来获得大量的酶制剂。从微生物中来生产酶制剂的优点有很多，既不受气候地理条件限制，而且动植物体内酶大都可以在微生物中找到，微生物繁殖快，产酶量又丰富，还可以通过选育菌种来提高产量，用廉价原料可以大量生产。 由于在生物组织中，除了我们所需要的某一种酶之外，往往还有许多其它酶和一般蛋白质以及其他杂质，因此为制取某酶制剂时，必须经过分纯化的手续。 酶是具有催化活性的蛋白质，蛋白质很容易变性，所以在酶的提纯过程中应避免用强酸强碱，保持在较低的温度下操作。在提纯的过程中通过测定酶的催化活性可以比较容易跟踪酶在分离提纯过程中的去向。酶的催化活性又可以作为选择分离纯化方法和操作条件的指标，在整个酶的分离纯化过程中的每一步骤，始终要测定酶的总活力和比活力，这样才能知道经过某一步骤回收到多少酶，纯度提高了多少，从而决定着一步骤的取舍。 酶的分离纯化一般包括三个基本步骤：即抽提、纯化、结晶或制剂。首先将所需的酶从原料中引入溶液，此时不可避免地夹带着一些杂质，然后再将此酶从溶液中选择性地分离出来，或者从此溶液中选择性地除去杂质，然后制成纯化的酶制剂。下面就酶的分离纯化的常用方法作一综合介绍： 一、预处理及固液分离技术 1.细胞破碎（cell disruption） 高压均质器法：此法可用于破碎酵母菌、大肠菌、假单胞菌、杆菌甚至黑曲霉菌。将细胞悬浮液在高压下通入一个孔径可调的排放孔中，菌体从高压环境转到低压环境，细胞就容易破碎。菌悬液一次通过均质器的细胞破碎率在12%-67%。细胞破碎率与细胞的种类有关。
黑曲霉详细说明 产品英文名称：Aspergillu s niger CAS编 号： 6826- 42-2 别名： 山东黑曲霉孢子粉|培养物载体销售|发酵菌种厂家|高孢 子数菌种供应商|饲料发酵菌种报价 分子式：c11h1204 EINECS 编号： 6826- 42-2 有效物质 含量： 75 % 品牌：康丰源产品规 格： 500克 执行标 准： QS9001：2008 黑曲霉孢子粉 一、黑曲霉在发酵饲料方面的应用： 《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决定。 1、黑曲霉能够提高发酵后饲料的营养水平和消化吸收率。本品所含的微生物能分解饲料中的大分子糖类为单糖和寡糖,并生成多种有机酸、维生素、生物酶、未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营养水平和消化吸收率； 2、使饲料脱毒。通过微生物自身的生命活动，使饲料内所含的有毒有害物质被降解而脱除，从而大大提高了饲料的安全性； 3、提高动物的抗病力。本品所含的微生物直接参与动物肠道的屏障作用，补充动物肠道有益微生物的数量，通过生物竞争机制阻止病原微生物的定植和生长繁殖.恢复和维护动物肠道的微生态平衡，从而提高动物的免疫力和抗病能力； 4、提高饲料的适口性，显著增加食欲。在饲料中添加本产品可以提高饲料利用率、提高动物的生产性能，降低生产成本，改善养殖环境。 黑曲霉在发酵剂方面还能发酵能量饲料、蛋白饲料、粗饲料等所有种类饲料。发酵的饲料既适用于猪、牛、羊等家畜动物，又适用于鸡、鸭、鹅等家禽动物，而且适用于鱼虾水产、黄粉虫昆虫等各种动物。发酵饲料能使饲料解毒脱毒，大大提高饲料的安全性，而且在发酵的过程中会产生淡淡的香味，从而增加了动物的适口性；发酵过程中还能生成多种有机酸、维生素、生物酶、氨基酸及其他多种未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营养水平和消化利用率；提高动物的抵抗力，降低饲料成本。 二、黑曲霉孢子粉使用说明： 《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决定。 产品优势：1.孢子含量高，便于产品的存放 2.产品有效菌对环境的适应性强 3.孢子的发酵再生能力高 产品用途：1.用于生物肥料秸秆腐熟剂等发酵时添加； 2.用于复合微生物肥料接种剂； 3.用于禽畜的粪便、有机垃圾发酵剂； 4.用于动物饲料发酵时添加； 产品配方：麦片、豆皮、微量元素、纯种米曲霉/黑曲霉菌株等。 使用量：万分之三到万分之五，即每吨加300克——500克 （根据实际菌孢子量和生产工艺的要求添加）。
酶制剂——植酸酶 早在1915年，Anderson提出天然植酸磷利用率不同于化学分离纯化产品的一个可能原因是饲料成分中存在水解植酸磷为无机磷的酶——植酸酶，并对植酸酶的来源、理化特性及作用机理进行了研究，从而引起了许多学者的广泛关注。近年来，随着发酵工程和生物技术的迅速发展以及人们环境保护意识的提高，采用DNA重组技术使微生物产生植酸酶活性大幅度提高，大大降低了植酸酶生产成本，从而使之得到广泛应用。植酸酶现已成为饲料酶制剂研究的一个热点，尤其在一些畜禽饲养密度大、环境污染严重的国家如美国、加拿大、芬兰、荷兰、法国、瑞士等。许多科学家对这一课题的研究很感兴趣，欧洲、北美和其它地区对此的兴趣也与日俱增。1994年欧共体、美国、芬兰、丹麦、德国等国的生产企业均前后推出各种植酸酶制剂,并利用DNA重组技术获得生产植酸酶的工程菌,为广泛应用植酸酶提供了可能。 一、植酸酶结构及性质 植酸酶，又称为肌醇六磷酸水解酶，是一种可使植酸磷复合物中的磷变成可利用磷的酸性磷酸酯酶。植酸酶广泛存在于动植物组织中，也存在于微生物（细菌、真菌和酵母）。目前分离出的植酸酶主要有两种：3-植酸酶（EC 3.1.3.8）和6-植酸酶（EC 3.1.3.26），前者最先水解的是肌醇3号碳原子位置的磷酸根，主要存在于动物和微生物；后者最先水解的是6号碳原子的磷酸根，主要存在于植物组织。因此，动物胃肠道可能有三种来源的植酸酶，但主要来源于饲料本身以及来源于微生物合成。 大量高浓度的植酸酶主要存在于无花果曲霉和黑曲霉与小麦麸的培养物中。因此饲料植酸酶的生产目前主要使用微生物曲霉菌株。霉菌植酸酶分子量一般在60 ~ 100KDal之间，曲霉植酸酶分子量较大。如土曲霉为214Kdal，无花果曲霉为85 ~ 100KDal，黑曲霉为200KDal。细菌植酸酶分子量一般较小，如大肠杆菌为42Kdal，枯草杆菌为38KDal。霉菌植酸酶通常有一个最适pH，在4.2 ~ 5.5范围内。细菌植酸酶最适pH稍高一些。据报道,某些霉菌植酸酶，特别是曲霉植酸酶具有多个最适pH值。酶的最适温度因酶来源不同而有差异。霉菌植酸酶适宜温度通常在45 ~ 57℃范围内，黑曲霉为53℃，无花果曲霉为55℃。
X X 大学题目：植酸酶 姓名 XX 学号XXXXXXXXX 学院生命科学学院 年级专业 2012级微生物 课程名称发酵工程调控 任课教师 XX
植酸酶 生命科学学院20XX级研究生 摘要：文章介绍了植酸酶分类和来源，以及现阶段植酸酶在饲料、食品、酒精、环境保护方面的应用，其中在饲料中的广泛应用给植酸酶的发展带来了良好的前景。植酸酶的生产主要有两种方法：固体发酵和液体发酵，虽然固体培养设备比较简单、成本低、对环境危害小、易于推广，但放大比较困难、培养参数控制较复杂、容易污染杂菌，而且生产的植酸酶分离纯化较难因此目前工业生产主要用液体发酵的方法进行生产。 关键词:植酸酶固体发酵液体发酵培养参数 1前言 1.1植酸酶的简介 植酸的化学名称是肌醇六磷酸酯，是肌醇和磷酸根结合而成的化合物，其化学结构是由六个碳原子构成的正六边形，每个碳原子上连有一个带负电的磷酸根，具很强的螯合能力，与EDTA接近。植酸的分子式为C6H18O24P6，含磷量为281.6mg/g。其结构见下图： 植酸酶( phytase)属于磷酸水解酶，是催化植酸和植酸盐水解成肌醇和磷酸( 或盐) 的一类酶的总称, 系统名称为肌醇六磷酸酶, 属于磷酸单脂水解酶, 是一类特殊的酸性磷酸酶,水解产物是肌醇、无机磷及其他可能与植酸结合的物质，如钙、锌、镁、锰等微量元素以及蛋白质、淀粉。
1.2植酸酶的分类 植酸酶的分类及来源植酸酶主要指 6-植酸酶和 3-植酸酶。 6-植酸酶( EC 3. 1. 3. 26) 首先催化磷酸从肌醇的第六位碳脱落, 3-植酸酶( EC 3. 1. 3. 8) 首先使肌醇第三位碳的磷酸解离, 最终产物都是单磷酸肌醇和正磷酸。植酸酶有三种来源:动物、植物和微生物, 因来源不同而具有显著不同的分子特征和催化 特性。 a 在动物消化道内作用的植酸酶可能来源于：a 小肠内分泌； b 肠道微生物产生； c 饲料中的内源性植酸酶； d 外源微生物产生的植酸酶等。其中，外源植酸酶在植酸水解过程中起主要作用。在自然界中，植酸酶广泛存在于动植物组织和微生物中。 b植物植酸酶均属于肌醇六磷酸-6-磷酸酶，存在于大多数禾谷物中，其活性有很大的 差异。而小麦、大麦和经处理的玉米蒸馏物的活性很高。谷物植酸酶在干燥状态下没 有活性，在消化道被激活后才有活性。 C 微生物植酸酶属于肌醇六磷酸-3-磷酸水解酶，自然界中许多微生物都产植酸酶，目 前认为产量最高的是真菌，其主要来源于曲霉菌和黑曲霉菌。 1.3 植酸酶的理化性质 植酸酶是一种单体蛋白, 其分子量因来源不同差异很大, 一般在 35-700 kD 之间, 包括一个大分子和一个小肽片断。研究发现无花果曲霉植酸酶有594 个氨基酸残基, 其中包括 37% 的非极性氨基酸、42% 的极性中性氨基酸、11. 5% 的酸性氨基酸和9. 5% 的碱性氨基酸, 其二级结构由 17. 3% 的 A螺旋、29%B折叠、32.6% 的转角和 24. 7% 的无规卷曲所形成。植酸酶除含有蛋白质外, 还含有约 27. 3%的寡糖, 是一种糖蛋白。 纯化的酶晶体结构包含434 个氨基酸, 115 个水分子和一个硫化物结合位点的二价硫 离子。 1.4 植酸酶的市场前景 植酸酶的研究从 20世纪 60年代就已开始,但由于对其认识不足, 相对于其他工业用酶发展缓慢, 到 80年代时, 饲料中还几乎不添加任何植酸酶。随着人们对动物营养学、饲料学研究的深入和集约化养殖的形成, 植酸酶的良好前景得以体现, 同时分子生
菌种报告—黑曲霉 一、黑曲霉简介 ①、黑曲霉（Aspergillus niger）属于半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，曲霉属真菌中的一个常见种。可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等，是重要的发酵工业菌种。 ②、培养温度23～28℃，好氧 二、使用注意事项 ①、是四类病原微生物，即在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。但由于生长快速，极易通过空气扩散污染环境，对产品的生产检验人员与环境构成威胁。故操作过程要在阳性室生物安全柜中进行。 ②、所有的培养物、储存物及其它的废物在释放前，均应121℃，30min湿热蒸汽灭菌。实验结束后，用0.1%的新洁尔灭擦拭台面，照紫外消毒。
菌种保存方案—黑曲霉（Aspergillus niger） 1、实验材料： 器具：-80℃冰箱，2～8℃冰箱，试管，电动助吸器，锥形瓶，恒温培养摇床，1ml移液管，10ml移液管，冷冻管，振荡器，棉塞，接种环，250ml盐水瓶，500ml 盐水瓶 试剂：冻干菌种，改良马丁培养基，改良马丁琼脂培养基，TSA平板，SDA平板，20%甘油，含0.05%（v/v）聚山梨酯80的生理盐水 2、实验步骤： 2.1 菌种复苏和复壮（改良马丁培养基） 2.1.1 将干菌种（0代）按上述步骤转移到装有100ml改良马丁液体培养基的锥形瓶中复苏（第1代），23～28℃摇床震荡培养5天。 2.1.2 用接种环挑起活化后的孢子悬液，划线到改良马丁琼脂斜面复壮，接种10支试管（第2代），23～28℃静置培养5～7天。
2.1.3 向每支试管中加入5ml含0.05%（v/v）聚山梨酯80的生理盐水，反复吹打洗脱孢子。将孢子悬液全部转移至250ml盐水瓶中，2～8℃冻存备用。 2.2 稀释倍数探索 2.2.1 取1ml孢子悬液加入9ml生理盐水中，混匀得10-1管，同法依次稀释至10-6。 2.2.2 取10-3～10-6梯度稀释孢子悬液，1ml涂布SDA平板，各做3个平行。23～28℃静置培养5～7天。 2.2.3 培养结束计数，推算孢子悬液浓度和合适稀释倍数。 2.3 菌种保存 2.3.1 从冰箱中取出孢子悬液，根据孢子悬液初始浓度，用生理盐水稀释至400CFU/ml。 2.3.2 取稀释后孢子悬液加无菌甘油使终浓度为15%混合均匀，孢子悬液浓度为200CFU/ml。分装至冷冻保存管1ml/管。 2.3.3 分装好的冷冻管，置于-80℃冰箱冻存。同时取3支分别涂布SDA平板，置于23～28℃培养计数，以验证冻存效果。 2.3.4 使用时取出冻存管，39℃温水迅速解冻，接种至培养基培养（第3代）。 2.3.5 每季度取3支菌悬液解冻涂布改良马丁琼脂平板，培养计数以验证冻存效果。
脂肪酶的应用进展综述 09生物技术0902021040 陈莹莹 摘要：脂肪酶被认为是工业中很重要的一利酶。本文概述了当前研究中广泛使用的脂肪酶及其固定化产品的应用途径, 包括在食品加工、饲料、纺织、医药、生物柴油和传感器等领域中的应用。脂肪酶应用的主要障碍是其成本高。但技术进步尤其是基因技术的发展有望使成本降低, 脂肪酶在药物合成中的应用在本文中也作了展望。 关键词：脂肪酶；性质；生产；来源，应用 脂肪酶（Triacylglycerol lipase E C3.1.1.3）是广泛存在的一种酶，在脂质代谢中发挥重要的作用。在油水界面上，脂肪酶催化三酰甘油的酯键水解，释放更少酯键的甘油酯或甘油及脂肪酸。脂肪酶反应条件温和，具有优良的立体选择性，并且不会造成环境污染，因此，在食品、皮革、医药、饲料和洗涤剂等许多工业领域中均有广泛的应用。 一、脂肪酶的来源 脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子，如蓖麻籽、油菜籽，当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量；动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织，在肠液中含有少量的脂肪酶，用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足，在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。在动物体内，各类脂肪酶控制着消化、吸收、脂肪重建和脂蛋白代谢等过程；细菌、真菌和酵母中的脂肪酶含量更为丰富(Pandey等)。由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异，具有比动植物更广的作用p H、作用温度范围以及底物专一性，且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶，适合于工业化大生产和获得高纯度样品，因此微生物脂肪酶是工业用脂肪酶的重要来源，并且在理论研究方面也具有重要的意义。 二、脂肪酶的性质 脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他一些酶的活性，如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等(Hara；Schmid)。脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。 脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同(V eeraragavan等)。总
湖北农业科学2009年（责任编辑郑威） mineral forming elements ［C ］．Amsterdam ：Elsevier ，1979． 253－292．［6］ NEALSON K H．The microbial manganese cycle ［A ］． KRUMBEIN W E．Microbial geochemistry ［C ］．Oxford ：Blackwell Scientific Publications ，1983．191－221．［7］ TEBO B M ，BARGAR J R ，CLEMENT B G ，et al．Bio-genic manganese oxides ：properties and mechanisms of forma-tion ［J ］．Annu．Rev．Eath．Planet Sci ，2004，32：287－328． ［8］田美娟，邵宗泽．深海抗锰细菌的分离鉴定［J ］．厦门大学学报 （自然科学版），2006，45（2）：272－276． ［9］ SOLOMON E I ，SUNDARAM U M ，MACHONKIN T E．Multicopper oxidases and oxygenases ［J ］． Chem Rev ， 1996，96：2563－2605． ［10］ TONER B ，FAKRA S ，VILLALOBOS M ，et al．Spatially Resolved Characterization of Biogenic Manganese Oxide Pro-duction within a Bacterial Biofilm ［J ］．Appl Environ Micro-biol ，2005，71（3）：1300－1310． 第48卷第1期 2009年1月 湖北农业科学 H ubei A gricultural S ciences Vol．48No.1 Jan ．，2009 收稿日期：2008－10－18 基金项目：鲁东大学基金项目（20053305） 作者简介：冯培勇（1977－），男，山东日照人，硕士，主要从事微生物产酶的研究工作，（电话）132********（电子信箱）fengpeiyong2004＠yahoo．com．cn 。 纤维素是广泛存在于自然界中的一种由许多葡萄糖基组成的大分子物质，可被存在于微生物中的纤维素酶所降解。纤维素酶指的是降解纤维素酶生成葡萄糖的一组酶的总称。目前认为，完全降解纤维素至少需要3种功能不同且互补的纤维素酶组分，即内切葡聚糖酶（C1酶或EG ）、外切葡聚糖酶（Cx 酶或CBH ）、β－葡萄糖苷酶（简称βG ）［1］。纤维素酶的应用随着工业的发展而日趋广泛，不仅能用于生产葡萄糖、酿酒、饲料工业、纺织行业、环卫污物的处理、农产品加工及生物工程等方面［2］，而且可用于服装加工行业［3］。由于野生型菌种的纤维素酶 活力不高，因此，利用各种诱变手段选育高产纤维素酶生产菌一直是国内外研究的热点。本研究通过化学诱变剂NTG 、硫酸二乙酯和LiCl 对一株黑曲霉菌株进诱变，获得了纤维素酶活性显著提高且遗传性状稳定的突变株。 1 材料与方法 1．1材料 1．1．1出发菌株黑曲霉（Aspergillus niger F1）， 本实验室分离保存。 1．1．2 培养基 ①斜面培养基（PDA 培养基）：马铃 高产纤维素酶黑曲霉菌株的化学诱变选育 冯培勇，宿红艳，张 丽，王艳华 （鲁东大学生命科学学院，山东烟台 264025） 摘要：以1株黑曲霉（Aspergillus niger F1）为出发菌株，经过亚硝基胍、硫酸二乙酯和氯化锂诱变处理，选育出1株纤维素酶高产菌株L1。在适宜条件下，其产CMCase 活力为出发菌株的150．2％。关键词：纤维素酶；化学诱变；黑曲霉中图分类号：Q933 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2009）01－0088-03 Breeding of High-Yield Cellulase Aspergillus niger Mutated by Chemicals FENG Pei－yong ，SU Hong－yan ，ZHANG li ，WANG Yan－hua （College of Life Science ，Ludong University Yantai 264025，Shandong ，China ） Abstract ：A strain ，Aspergillus niger F1，was used as starting strain and mutated by NTG ，DES and LiCl．The strain named L1was bred which could produce high－yield cellulase．Under suitable conditions ，its CMCase activity was 150．2％of the starting strain． Key words ：cellulase ；chemical mutatation ；Aspergillus niger !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
黑曲霉脂肪酶的分离纯化 （1）背景简介： 脂肪酶全称为三酰基甘油水解酶，是一类能够将长链脂肪酸甘油酯水解成脂肪酸和二甘酯、单甘酯或甘油的生物酶。它除了能够水解脂肪外，还具有催化酯化反应、酯交换反应、酸解反应、醇解反应以及氨解等反应的性质。 （2）理论途径： 脂肪酶是蛋白质，因此大部分蛋白质的纯化方法也适用于脂肪酶。常见的非特异性 蛋白纯化方法有沉淀法、疏水层析、离子交换层析和凝胶过滤等。 文献研究以从极端生境下筛选得到的一株产脂肪酶菌株为研究对象，采用层析的方法分离纯化得到纯脂肪酶，并对其酶学性质进行了研究。 （3）具体操作流程及方法： 1）利用形态分析和分子方法对产脂肪酶菌株进行鉴定，并对产酶条件进行优化； 2）研究温度、pH、金属离子和蛋白酶抑制剂对粗酶活性影响； 3）利用硫酸铵盐析、阴离子交换柱层析和凝胶过滤柱层析等分离纯化脂肪酶； 4）对纯脂肪酶进行酶学性质研究和一级结构鉴定。 （4）分离纯化具体方法及结果 采用植物油1%（v/v）、酵母提取物1%（w/w）、KH2PO4 0.2%（w/w）、MgSO4 0.05%（w/w）、KCl 0.05%（w/w）等组成的培养基，接种量为1.5%（v/v）时，在28℃、180 r/m 下培养96h 后，发酵液中脂肪酶水解活性最大达到30IU/mL。 经过硫酸铵沉淀、离子交换柱层析和凝胶过滤柱层析，从黑曲霉发酵液中分离纯化了脂肪酶，脂肪酶的酶活回收率为22.1%，纯化倍数为203 倍。获得的脂肪酶在SDS- PAGE 图谱上显示为单条带，分子量约为41kDa。酶的最适反应温度为50℃，在20-60℃内有较好的稳定性，60℃处理12h 仍 残留90%的酶活；最适反应pH 为 5.0，在pH 3.0-5.0 内具有较好稳定性，pH 3.0 时处理20h 仍存有99%的酶活。Cu2+、Ca2+对酶活有较大促进作用，而Fe2+基本使酶完全失活；多种极性较大的有机溶剂对其有激活作用。 经MALDI-TOF-MS 鉴定，该脂肪酶与黑曲霉CBS513.88 酯酶具有较高的同源性。 （5）参考文献： [1]刘光. 黑曲霉脂肪酶的分离纯化及其性质研究[D]. 华南理工大学, 2013.
植酸酶的研究 一：植酸酶的概念 植酸酶又称肌醇六磷酸水解酶，是一种能降解植酸及其盐类的酯酶，属于蛋白质，是磷酸单脂水解酶。其具有特殊空间结构，能够依次分离植酸分子中的磷，将植酸（盐）降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸（盐）结合的其他营养物质。 二：植酸酶的发现 植酸酶广泛存在于动物、植物和微生物中，而植物、动物中的植酸酶含量低，所以人们对植酸酶的研究重点转向了酶含量较高的微生物。 目前市场所售植酸酶制剂绝大多数属于微生物植酸酶。自然界中许多微生物（丝状真菌、酵母和细菌等）都能产生植酸酶，尤其是米曲霉和黑曲霉都能分泌具有高活力的植酸酶。 三：菌种选育 以黑曲霉霉菌为例从中得到植酸酶： 1.) 采样：可以从植株、果实中采样。 2). 产植酸酶菌株的分离筛选 分离培养基（%）：植酸钙0.1，葡萄糖3.0，硝酸铵0.5，硫酸镁0.05，硫酸锰0.005，硫酸亚铁0.005，氯化钾0.05 分离样品稀释后涂平板，一定温度培养2—5天，产植酸梅的菌株水解植酸钙形成透明圈，以透明圈与菌落直径之比为粗筛的依据。粗筛菌株发酵，测定发酵产物植酸酶的活性，保留活性高的菌株进一步研究。 3). 产酶菌株的诱变 采用紫外线照射对分离菌株进行诱变，将诱变后的菌体做适当稀释后涂布于平板上，培养2—3d后，挑取单菌落接种到活化斜面上，用摇瓶进行初筛和复筛。 细胞破碎提取粗酶液，适当稀释后测酶活（植酸酶活性单位定义：37摄氏度，pH5.5的条件下，1分钟从底物释放1mol无机磷所需要的植酸酶量）。 4). 产酶条件优化 （1）原料配比对产酶的影响麸皮和米糠为畜禽常用的饲料，具有来源广泛价廉等特点，同时还富含植酸盐，对植酸酶的产生有一定的诱导作用。用不同比例麸皮和米糠混合物配制发酵培养基，接种后培养96h，测其酶活。 （2）起始pH值对产酶的影响选用不同起始pH值（4.5，5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0）发酵培养基，接种后培养96h，测其酶活。 （3）培养温度对产酶的影响在不同温度（25,30,35,40,45摄氏度）下接种培养96h，测其酶活。 (4)培养基含水量对产酶的影响培养基加水量选用10个（40,45,50,55,60,65,70,75,80,85%）梯度，接种后在30摄氏度培养96h，测其酶活。 （5）硫酸铵的流加量对产酶的影响在发酵过程中采用流加硫酸铵的形式补充一定的N 源 四：酶的提取及分离纯化 1）提取方法：
一、黑曲霉在发酵饲料方面的应用： 《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决定。 1、黑曲霉能够提高发酵后饲料的营养水平和消化吸收率。本品所含的微生物能分解饲料中的大分子糖类为单糖和寡糖,并生成多种有机酸、维生素、生物酶、未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营 养水平和消化吸收率； 2、使饲料脱毒。通过微生物自身的生命活动，使饲料内所含的 有毒有害物质被降解而脱除，从而大大提高了饲料的安全性； 3、提高动物的抗病力。本品所含的微生物直接参与动物肠道的 屏障作用，补充动物肠道有益微生物的数量，通过生物竞争机制阻 止病原微生物的定植和生长繁殖.恢复和维护动物肠道的微生态平衡，从而提高动物的免疫力和抗病能力； 4、提高饲料的适口性，显著增加食欲。在饲料中添加本产品可以提高饲料利用率、提高动物的生产性能，降低生产成本，改善养 殖环境。 黑曲霉在发酵剂方面还能发酵能量饲料、蛋白饲料、粗饲料等 所有种类饲料。发酵的饲料既适用于猪、牛、羊等家畜动物，又适 用于鸡、鸭、鹅等家禽动物，而且适用于鱼虾水产、黄粉虫昆虫等 各种动物。发酵饲料能使饲料解毒脱毒，大大提高饲料的安全性， 而且在发酵的过程中会产生淡淡的香味，从而增加了动物的适口性；发酵过程中还能生成多种有机酸、维生素、生物酶、氨基酸及其他 多种未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营养水平和消化利用率；提高动物的抵抗力，降低饲料成本。 二、黑曲霉孢子粉使用说明： 《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决 定。 产品优势：1.孢子含量高，便于产品的存放
2.产品有效菌对环境的适应性强 3.孢子的发酵再生能力高 产品用途：1.用于生物肥料秸秆腐熟剂等发酵时添加； 2.用于复合微生物肥料接种剂； 3.用于禽畜的粪便、有机垃圾发酵剂； 4.用于动物饲料发酵时添加； 产品配方：麦片、豆皮、微量元素、纯种米曲霉/黑曲霉菌株等。使用量：万分之三到万分之五，即每吨加300克——500克 （根据实际菌孢子量和生产工艺的要求添加）。 使用方法：用前先将其用干料稀释数倍使用。 使用环境要求：发酵环境在20℃——40℃之间环境下进行。 质量指标：孢子含量≥150亿/克（不含带发酵载体） 产品目数：大于80目 产品规格：500g/袋（最小包装，最大包装20kg每袋） 保质期：12个月 保存方法：25℃以下密封、干燥、阴凉条件下。 注意事项：不可用于高水分物料混合长期放置 备注：孢子数2-200亿均可定制生产，公司一般备货标准为菌粉2-5亿孢子数含量和孢子粉150亿的存货。（两种）