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1、讨论菊粉酶酶源诱变菌株产酶发酵条件的优化摘要：为进步黑曲霉aspergillusnigera24诱变菌株产菊粉酶的活力，采用单因子试验方法对该菌株的最正确产酶条件进展了优化。结果说明：该菌株在以3%菊芋汁为碳源、2%牛肉膏和0.5%nh42hp4为复合氮源的培养基中，初始ph值6.0，30培养72h的条件下，所得的发酵液中酶活力最高，到达35.21u/l，比优化前进步了18%，说明该菌株有一定的应用潜力。关键词：黑曲霉；菊粉酶；酶活力；发酵条件；优化传统果糖的消费一般是由淀粉通过葡萄糖的异构化获得，该法工艺复杂、本钱较高、果糖含量低。因此，人们一直在寻求一种廉价的新糖源和消费果糖的方法。其中菊
2、粉酶inulinase或inulase主要催化水解菊粉中的-2，1呋喃果糖苷键，由于能在温和条件下水解菊粉产生果糖70%以上和少量葡萄糖，只需一步酶解过程，工艺简单，消费本钱低，可直接制备超高果葡糖浆，已成为果糖工业化消费的主要酶制剂，为低聚果糖的消费提供了一个很好的解决方法。但来源于植物的菊粉酶底物专一性较强，仅作用于菊粉；由微生物产生的菊粉酶大都能水解含有-2，1呋喃果糖苷键的多种糖类，如菊糖、蔗糖和棉子糖等1。其中霉菌具有所产菊粉酶的最适温度较高、热稳定性好、适宜偏酸性的环境等特点而倍受关注。由潍坊学院生命科学学院实验室所保存的黑曲霉aspergillusnigera24诱变菌株是从菊芋
3、根际周围土壤中挑选出的一株产菊粉酶、又经过多轮紫外线诱变获得的菊粉酶产量较高的菌株。该试验在此根底上，对其发酵条件进一步优化，以期获得更高的产菊粉酶活力，为进一步研究菊粉酶的消费以及消费应用提供理论基矗1材料与方法1.1供试材料黑曲霉aspergillusnigera24诱变菌株，由潍坊学院生命科学学院实验室保存。菊芋helianthustubersusl.采自潍坊市郊区。菊芋汁参照前人研究方法进展制备2。1.2发酵培养条件及发酵液的制备取0.1l黑曲霉孢子悬液，接入50l的yj初始培养条件：菊粉2%，酵母膏0.3%，nh42hp41%，初始ph值6.0发酵培养液中250l三角瓶，在不同条件下
4、进展发酵培养。1.2.1不同碳源对产菊粉酶的影响。选择碳源分别为2%的菊芋汁、菊粉、葡萄糖、果糖、庶糖和乳糖，将黑曲霉a24诱变菌种接入到不同碳源的培养基中，调节各培养基初始ph值为6.0，在30、120r/in的条件下培养72h，将各处理的发酵液经8000r/in离心10in后，搜集上清液，分别测定酶活力。并选择出最优碳源，以1%、2%、3%、4%的添加量研究不同浓度的该最优碳源对产菊粉酶的活力影响。1.2.2不同氮源对产菊粉酶的影响。用3%的菊芋汁作碳源，以不同种类的复合氮源有机和无机制备的培养基发酵培养3d后，测定其发酵液中菊粉酶活力，确定最正确有机氮源；在确定最正确有机氮源为牛肉膏、无
5、机氮源为nh42hp4的根底上，进展有机氮源和无机氮源最正确配比试验。以牛肉膏和nh42hp4做复合氮源发酵试验，取质量浓度分别为1%、2%、3%的牛肉膏和质量浓度分别为0.3%、0.5%、0.8%的nh42hp4进展复合。调培养基初始ph值为6.0，于30，发酵培养3d，将各处理的发酵液经8000r/in离心10in后，搜集上清液，分别测定酶活力。1.2.3培养基初始ph值对产菊粉酶的影响。设培养基初始ph值分别为3、4、5、6、7，以3%菊芋汁作碳源，以牛肉膏、nh42hp4为复合氮源，于30条件进展发酵培养3d。将各处理的发酵液经8000r/in离心10in后，搜集上清液，分别测定酶活力
6、。1.2.4发酵温度对产菊粉酶的影响。以3%菊芋汁为碳源、2%牛肉膏和0.5%nh42hp4为复合氮源、初始ph值6.0的发酵培养基，对黑曲霉a24诱变菌株分别在24、26、28、30、32下进展发酵培养72h，将各处理的发酵液经8000r/in离心10in后，搜集上清液，分别测定酶活力。1.2.5发酵时间对产菊粉酶的影响。以3%菊芋汁为碳源、2%牛肉膏和0.5%nh42hp4为复合氮源，培养基初始ph值为6.0，30下分别发酵24、48、72、96、120h，每隔24h取样。将各处理的发酵液经8000r/in离心10in后，搜集上清液，测定酶活力。1.3发酵液中复原糖含量及菊粉酶的活力测定采
7、用3，5-二硝基水杨酸法3测定发酵液中复原糖的含量，在540n波长处测定吸光度值，根据葡萄糖的标准曲线，求得复原糖的含量；酶活力定义为在规定反响条件下每分钟转化底物生成1l复原糖所需的酶量为一个酶活单位u/l，按照pessni等人报道的研究方法测定菊粉酶活力4。2结果与分析2.1不同碳源对产菊粉酶的影响试验结果说明，以2%菊芋汁为碳源时酶活力最高，为12.33u/l；菊粉次之，为10.18u/l；葡萄糖、果糖为碳源时酶活力较低，均在2.5u/l以下。进一步分析不同浓度菊芋汁为碳源对产菊粉酶的影响，发现菊芋汁浓度为3%时，菊粉酶活力最高，为11.18u/l。2.2不同氮源对产菊粉酶的影响研究结果
8、说明，复杂有机氮源比简单无机氮源有利于菊粉酶的产生，且最适有机氮源为牛肉膏，无机氮源为nh42hp4，2种氮源所得到的菊粉酶活力分别为14.14、8.64u/l。由表1可以看出，复合氮源比单纯有机或无机氮源更有利于菊粉酶的产生，且当牛肉膏和nh42hp4的质量浓度分别为2%和0.5%时，菊粉酶活力最高，为19.98u/l。2.3培养基初始ph值对产菊粉酶的影响检测不同初始ph值对黑曲霉a24诱变菌株产菊粉酶的影响，结果如图1所示。可以看出，在初始ph值为36的范围内，随着ph值升高，菊粉酶酶活增强，ph值为6.0时产菊粉酶酶活最高，到达28.83u/l。此后随着ph值升高，菊粉酶酶活明显下降。
9、2.4发酵温度对产菊粉酶的影响试验结果说明，在2430范围内，随着培养温度升高菊粉酶酶活增强，30时产菊粉酶酶活最高，为32.51u/l。此后，随着温度升高，菊粉酶酶活明显下降，说明菊粉酶对温度比拟敏感。因此，30是黑曲霉a24诱变菌株产菊粉酶的最适温度图2。2.5发酵时间对产菊粉酶的影响由图3可以看出，随发酵时间的增加，黑曲霉a24诱变菌株产菊粉酶活力增强，在培养72h后产菊粉酶酶活最高，为35.21u/l。此后，随着发酵时间延长，菊粉酶酶活有下降趋势。3结论与讨论近年来，利用微生物产菊粉酶已有不少报道，包括真菌中的黑曲霉aspergillusniger、青霉peniilliusp.、马克斯
10、克鲁维酵母kluyveryesarxianus以及细菌中的枯草芽孢杆菌baillussubtilis和假单孢菌pseudnnassp.等5，其中黑曲霉由于特性稳定、易于培养而受到格外关注，并被普遍用来发酵消费菊粉酶。王静等6对一株黑曲霉jnsp5-06产菊粉酶的发酵条件进展了优化，得到最正确优化条件：2%菊粉，2%酵母膏和0.5%nh2p4，初始ph值6.5，30培养96h，优化后的最正确产菊粉酶活力到达29.73u/l；唐艳斌等7曾报道黑曲霉菌株sys-1在菊粉2%、nh42hp42%、初始ph值6.0、30培养96h的发酵条件下产菊粉酶酶活最高，到达59.25u/l。而该试验确定的黑曲霉a
11、24菌株产菊粉酶的最适发酵条件为：菊芋汁3%、牛肉膏2%、nh42hp40.5%、初始ph值6.0，30培养72h。在此条件下，黑曲霉a24诱变菌株发酵液中菊粉酶活力最高，为35.21u/l。试验所确定的最适氮源与王静等6的结果不一致，培养时间比上述报道缩短了24h，可能是因为不同菌株间存在一定差异所致，但该试验结果明显能减少本钱，在消费中的应用潜力更大。4参考文献1祝彦忠，贾英民，桑亚新，等.黑曲霉u-2菊粉酶发酵条件的研究j.中国食品学报，2022，64：57-60.2王东方，陈冠军.产菊粉酶丝状真菌菌株的挑选及产酶发酵条件的研究j.潍坊学院学报，2022，46：40-42.3张龙翔，张庭芳，李令媛.生化实验方法与技术.2版.北京：高等教育出版社，1997：7-13.4冷云伟，赵玉斌.黑曲霉产菊粉酶的条件及其酶学性质的研究j.食品与机械，2022，246：29-31，51.5汪伦记，董英.马克斯克鲁维酵母固态发酵菊粉酶培养条件的优化j.食品科学，2022，298：402-405.6王静，金征宇.黑曲霉产菊粉酶的发酵条件优化及诱变育种j.生物技术，2002，123：35-37.7唐艳斌，许波，唐湘华.产菊粉酶曲霉菌株的挑选和发酵条件的优化j.饲料研究，20227：32-35.论文网在线：
