产葡萄糖氧化酶黑曲霉紫外诱变及产酶条件的研究
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黑曲霉产α- 葡萄糖转苷酶发酵条件的研究作者:林晓华来源:《现代食品》 2018年第5期林晓华(安徽粮食工程职业学院,安徽合肥230013)摘要:本文以α- 葡萄糖转苷酶为研究对象,研究了啤酒酵母自溶物替代商业酵母膏作为培养基对发酵产酶的影响,通过单因素试验得到最适的酵母自溶物的添加量为 120 mL/L。
在此基础上,以发酵酶活力为指标,通过正交试验法对黑曲霉发酵产酶的条件进行了优化,结果表明,产酶最佳条件为发酵温度30 ℃,发酵初始pH 6.5,发酵时间 120 h,摇床转速 200r/min,通过验证试验,得出α- 葡萄糖转苷酶的酶活力可达 200 U/mL。
关键词:啤酒酵母自溶物;黑曲霉;α- 葡萄糖转苷酶;发酵;正交试验中图分类号:Q939.9α-葡萄糖转苷酶主要是由黑曲霉(Aspergillus niger)发酵生产,目前已广泛应用于基础开发研究领域,主要包括生产低聚异麦芽糖[1-5] 、淀粉水解 [6] 、酒精发酵、代谢机理研究、食品成分分析和医学诊断[7-8]等方面。
但目前国内生产α- 葡萄转糖苷酶酶制剂厂家较少,其发酵周期较长,所耗的培养基量较多,酶的产量和特性不易控制,因此对于α- 葡萄糖转苷酶生产成本的控制是各酶制剂厂家急需解决的问题。
啤酒废酵母是啤酒工业的主要副产物之一。
生产 100 t 啤酒可产 1 ~ 1.5 t 的啤酒废酵母(以干重计),啤酒废酵母若直接排弃,必将产生环境污染,同时给企业造成经济损失[9-10] 。
因此,利用啤酒废酵母开发高附加值产品已经被啤酒同行所关注。
鉴于此,本文以啤酒酵母自溶物替代微生物发酵培养基中的酵母浸膏,研究其对黑曲霉发酵产酶的影响,为啤酒废酵母的综合利用提供更为直接和廉价的方法打下良好的理论基础,在此基础上对黑曲霉发酵产酶条件进行优化,得出最佳的α- 葡萄糖转苷酶发酵工艺条件。
1 材料与方法1.1 材料与试剂黑曲霉(Aspergillus niger)菌种、乙酸、乙酸钠、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、磷酸二氢钠、盐酸、4- 氨基安替比林、苯酚、α- 甲基葡萄糖。
黑曲霉发酵产酶研究进展张熙;韩双艳【摘要】黑曲霉(Aspergillus niger)是曲霉属真菌中的常见种,它生长旺盛、发酵周期短、不产生毒素,是美国FDA认证安全菌种(GRAS)之一,也是重要的酶制剂生产菌种.综述了黑曲霉产纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的研究进展,并展望了其广阔的应用前景.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】4页(P13-16)【关键词】黑曲霉;酶;发酵产酶【作者】张熙;韩双艳【作者单位】华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006;华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】Q939.97黑曲霉(Aspergillus niger),属半知菌亚门、丝孢纲、丝孢目、丛梗孢科,是丝状真菌的一个常见种,广泛分布于粮食、植物产品和土壤中。
人类运用黑曲霉的历史悠久,早在中国古代,人们就利用黑曲霉制作酱料、酱油、米酒等。
由于黑曲霉生长旺盛、发酵周期短、不产生毒素,被美国FDA认证为安全菌种(GRAS)。
黑曲霉具有很强的外源基因表达能力及高效的蛋白表达、分泌和修饰能力,同时重组子具有很高的遗传稳定性。
随着越来越多的外源蛋白在黑曲霉成功表达,且被证明具有较高的产量和活性,黑曲霉成为了一个重要的酶表达体系,也逐渐成为重要的工业酶制剂生产菌种[1]。
据报道,黑曲霉可生产纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、糖化酶、果胶酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶等多种酶。
作者综述了黑曲霉产纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的研究进展,并展望了其广阔的应用前景。
纤维素是地球上分布最广泛的一类碳水化合物,也是最丰富的可再生资源,但因其结构复杂、降解难度大,还未实现有效的转化利用。
纤维素酶由葡聚糖内切酶(EG)、葡聚糖外切酶(CBH)、β-葡萄糖苷酶(β-BG)构成[2],主要用于水解纤维素的β-1,4葡萄糖苷键,使纤维素分解成短链糖。
诱变黑曲霉提高糖化酶的生物合成摘要现今,筛选黑曲霉主要通过物理和化学突变。
用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂(EMS)轮流处理亲代菌株。
这株突变菌株M4能产生更多的糖化酶。
简介糖化酶时淀粉工业中最重要的一种酶。
它能将淀粉水解成葡萄糖。
葡萄糖在各种食品行业中是一种必要的合成原料。
糖化酶广泛地应用于酿造,造纸,食品,制药,纺织行业中。
黑曲霉通过液态或固态发酵生产糖化酶中,食物残渣也能被利用到。
同时,食物残渣也能用于葡萄糖和啤酒行业中。
糖化酶是一种微生物的胞外酶,并且,它典型的性质是水解a-1,4和a-1,6糖苷键,通过其他酶作用于淀粉合成糖类。
糖化酶能水解非还原端的a-1,4葡萄糖苷键。
糖化酶能被成倍的生成,通过引起野生菌株突变。
据报道,黑曲霉的突变菌株能更好地生产糖化酶。
这种黑曲霉菌株能被紫外线照射或者化学的方法诸如N-甲基,N-硝基,N-亚硝基胍,硫酸二甲脂,甲基磺酸乙脂,溴化乙錠和亚硝酸来引诱突变,提高糖化酶产量。
突变菌株产糖化酶的特性能更好地影响对生淀粉的处理。
生产糖化酶的突变菌株在r-射线的处理下,亲代菌株的特性被改善并且产物乙醇的产量也被提高了。
这个突变黑曲霉是用联合诱变处理的,它产的糖化酶能将麦芽糊精转变为葡萄糖。
多重的轮流突变对葡萄糖的生成有着很好的影响。
糖化酶的比活度和它的热稳定性被提高。
并且,结果通常是提高葡萄糖产量。
对比几种黑曲霉突变株的酶产量和它们的特性,相比于野生株,突变株能更高水平地生产糖化酶。
但是,不管使用怎样的菌株,对所有糖化酶来说,酶的组成和特性都是类似的。
Britly进行本研究的目的是为了证明以小颗粒的形式增长有利于糖化酶生产,而大颗粒的形式则降低了糖化酶的生产量,导致结果不匹配。
现今研究这些的目的是为了激发菌株的潜能,通过化学或者无力突变来增加糖化酶的产量。
原料和方法改善菌株:黑曲霉能通过紫外线和诱变剂得以改善。
用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂轮流处理亲代菌株。
两种诱变剂同时使用。
高产葡萄糖酸黑曲霉菌株的诱变选育作者:白长胜,孟维珊来源:《现代畜牧科技》 2018年第8期摘要:以一株产葡萄糖酸的黑曲霉为出发菌株,对其进行紫外线诱变处理,筛选得到一株产葡萄糖酸较高的菌株,产酸力比原始菌株提高了1. 16倍,经连续传代7代,产酸性能未出现较大的差异,具有较好的遗传稳定性。
关键词:黑曲霉;葡萄糖酸;紫外线诱变;产酸能力中图分类号:TQ9 21.2文献标识码:A文章编号:2095-9737(2018)08-0001-02Mutagenic breeding of yielding highly gluconic acid Aspergillus niger strainBai Changsheng,Meng Weishan(Institute of animal husbandry of Heilongjiang,Qiqihar, Heilongjiang161005 ,China)Abstract:The Gluconic acid production capacity of Aspergillus niger YS was done original fungus,after UV mutagenetic treat ment,a high- yielding mutant strain was obtained from a lot of mutants. The acid productivity of the mutantstrain was l.16times than the original strain. The mutant strain has stable acid production after subculture 7 times.Key words: Aspergillus niger; gluconic acid; UV mutation; acid productivity葡萄糖酸及其衍生物(如葡萄糖酸盐、葡萄糖酸δ-内酯)作为蓬松剂、凝固剂、鳌合剂、酸味剂而广泛应用于食品、化工、水处理、建材和医药等行业。
ARTP诱变选育葡萄糖氧化酶高产菌株及发酵条件优化范新蕾;肖成建;顾秋亚;罗玮;余晓斌【摘要】利用常压室温等离子体诱变技术对产葡萄糖氧化酶的黑曲霉菌株进行诱变处理,通过平板筛选以及摇瓶复筛选出8株酶活较高的菌株,其中产酶活力最高的突变株为PCTC-8,酶活达到14.36 U/mL,较初始菌株的酶活提高了117.25%。
然后在优化培养基的基础之上通过单因素实验对诱变菌株的发酵条件进行优化,最终确定最优的发酵条件为:接种量10%,装液量30 mL,种龄24 h,发酵时间48 h,转速225 r/min,在此条件下最高酶活可达到93.26 U/mL。
%An atmospheric and room temperature plasma (ARTP)jet was usedto mutagenize glucose oxidase-producing strains from Aspergillus niger. Eight strains which had higher glucose oxidase production capacity were selected through plate screening and flask fermentation experiments. The glucose oxidase activity of the best producer,strain PCTC-8, reached 14. 36 U/ mL,which was higher 117. 25% than that of original strain. Effects of the inoculum size,seed age,ro-tation speed,fermentation time and cultural medium volume on the glucose oxidase activity of the mutant strain was inves-tigated carefully by signal factor experiment. The optimum fermentation conditions of PCTC-8 to produce glucose oxidase were as follows:inoculum size 10%,seed age 24 h,rotation speed 225r/min,fermentation time 48 h and cultural medium volume 30mL,respectively. Under these conditions the glucose oxidase activity of the best producer was as high as 93. 26 U/mL.【期刊名称】《工业微生物》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P15-19)【关键词】黑曲霉;葡萄糖氧化酶;常压室温等离子体【作者】范新蕾;肖成建;顾秋亚;罗玮;余晓斌【作者单位】江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122【正文语种】中文葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,简写为GOD)的系统名称为β-D-葡萄糖:氧化还原酶,编号为EC1.1.3.4[1,2]。
诱变黑曲霉提高糖化酶的生物合成摘要现今,筛选黑曲霉主要通过物理和化学突变。
用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂(EMS)轮流处理亲代菌株。
这株突变菌株M4能产生更多的糖化酶。
简介糖化酶时淀粉工业中最重要的一种酶。
它能将淀粉水解成葡萄糖。
葡萄糖在各种食品行业中是一种必要的合成原料。
糖化酶广泛地应用于酿造,造纸,食品,制药,纺织行业中。
黑曲霉通过液态或固态发酵生产糖化酶中,食物残渣也能被利用到。
同时,食物残渣也能用于葡萄糖和啤酒行业中。
糖化酶是一种微生物的胞外酶,并且,它典型的性质是水解a-1,4和a-1,6糖苷键,通过其他酶作用于淀粉合成糖类。
糖化酶能水解非还原端的a-1,4葡萄糖苷键。
糖化酶能被成倍的生成,通过引起野生菌株突变。
据报道,黑曲霉的突变菌株能更好地生产糖化酶。
这种黑曲霉菌株能被紫外线照射或者化学的方法诸如N-甲基,N-硝基,N-亚硝基胍,硫酸二甲脂,甲基磺酸乙脂,溴化乙錠和亚硝酸来引诱突变,提高糖化酶产量。
突变菌株产糖化酶的特性能更好地影响对生淀粉的处理。
生产糖化酶的突变菌株在r-射线的处理下,亲代菌株的特性被改善并且产物乙醇的产量也被提高了。
这个突变黑曲霉是用联合诱变处理的,它产的糖化酶能将麦芽糊精转变为葡萄糖。
多重的轮流突变对葡萄糖的生成有着很好的影响。
糖化酶的比活度和它的热稳定性被提高。
并且,结果通常是提高葡萄糖产量。
对比几种黑曲霉突变株的酶产量和它们的特性,相比于野生株,突变株能更高水平地生产糖化酶。
但是,不管使用怎样的菌株,对所有糖化酶来说,酶的组成和特性都是类似的。
Britly进行本研究的目的是为了证明以小颗粒的形式增长有利于糖化酶生产,而大颗粒的形式则降低了糖化酶的生产量,导致结果不匹配。
现今研究这些的目的是为了激发菌株的潜能,通过化学或者无力突变来增加糖化酶的产量。
原料和方法改善菌株:黑曲霉能通过紫外线和诱变剂得以改善。
用溴化乙錠和甲基磺酸乙脂轮流处理亲代菌株。
两种诱变剂同时使用。