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1、1. 菌种特点:米曲霉(Asp.oryzae)属于真菌菌落生长快，10d直径达56cm,质地疏松，初白色、黄色, 后变为褐色至淡绿褐色。背面无色。分生抱子头放射状，一直径150300um，也有少数为 疏松柱状。分生抱子梗2mm左右。近顶囊处直径可达1225um，壁薄，粗糙。顶囊近球 形或烧瓶形，通常4050um。上覆小梗，小梗一般为单层，1215um，偶尔有双层， 也有单、双层小梗同时存在于一个顶囊上。分生抱子幼时洋梨形或卵圆形长大后多变为球 形或近球形，一般4。5um，粗糙或近于光滑。(半知菌亚门丝抱钢丝抱目从梗抱科曲霉属 真菌中的一个常见种)。菌落生长较快，质地疏松初呈白色、黄色，后转黄褐
2、色至淡绿褐色, 背面无色，分布甚广，主要在粮食、发酵食品、腐败有机物和土壤等处。是我国传统酿造食 品酱和酱油的生产菌种。也可生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和曲酸等。会引起粮食等工农业 产品霉变。米曲霉(Aspergillus oryzae)具有丰富的蛋白酶系,能产生酸性、中性和碱性蛋白酶, 其稳定性高，能耐受较高的温度，广泛地应用于食品、医药及饲料等工业中米曲霉也是美国 食品与药物管理局和美国饲料公司协会1989年公布的40余种安全微生物菌种之一。米曲霉米曲霉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
3、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，广泛应用于食品料产曲酸、酿酒等发酵 工业,并已被安全地应用了 1000多年米曲霉是理想的生产大肠杆菌不能表达的真核 生物活性蛋白的载体。米曲霉基因组所包含的信息可以用来寻找最适合米曲霉发酵的条件，这将有助于提高食品酿造业的生产效率和产品质量.米曲霉基因组的破译，也为研究由曲霉属真菌引起的曲霉病提供了线索.曲霉（Aspergillus oryzae）具有丰富的蛋 白酶系，能产生酸性、中性和碱性蛋白酶,其稳定性
4、高，能耐受较高的温度,广泛地应用于食 品、医药及饲料等工业中。1。1 影响米曲霉系的因素影响米曲霉酶系形成、作用的因素主要有：1曲料：曲料米曲霉的菌丝由多细胞组成，具有产酶功能,菌丝体在曲料上生长好坏 直接关系到其酶系的形成和酶活性的强弱。酱油制曲过程的实质就是要创造米曲霉生长的最 适宜条件，保证米曲霉充分发育繁殖，分泌出酿造酱油所需的各种酶类.所以制曲原料的选 择、处理和配比要严格把关.曲料要以蛋白质含量较高、碳水化合物适量为原则进行选择配 比.曲料的处理要注意以下几点：1.粉碎要适度。颗粒太粗，会减少米曲霉生长繁殖的总面积， 降低酶活力；颗粒太细,润水后容易结块，蒸料时会产生夹心，导致制曲
5、通风不畅,不利于米 曲霉的生长。2。蒸煮要适度。控制蛋白质的适度变性，蛋白质的变性过程对米曲霉生长极 其重要.。2温度酱油发酵的过程就是各种酶促反应的过程，温度越高，酶促反应越快，发酵周期越短。 然而，酶的化学本质是蛋白质，它具有蛋白质的结构和特性，一般在低温时就开始受到破坏， 并随着温度的升高，酶受到的破坏程度变大。3 PH 值：PH 对酶的影响主要有：（1）影响酶的稳定性；（2）影响酶与底物的结合以及酶催化底 物转化成产物在一定的条件下，各种酶都有其特定的最适PH值。偏离这个值，酶的活性都 会降低,甚至会引起酶蛋白质的变性而失去活性.4食盐：食盐对酶促反应的影响在酱油发酵过程中，添加适量的
6、食盐能够有效地抑制一些有害 微生物的生长和繁殖，对酱培起着防腐作用.食盐对蛋白酶活性的影响：低质量浓度的食盐 对蛋白酶有激活作用，反之对蛋白酶产生抑制作用，所以发酵状态对酶促反应的影响采用低 盐固态发酵工艺，由于酱醅内部粘性大、流动性差，保温时底部和周壁的温度较高，酶的失 活加速，很不利于酶作用的发挥1.2酱油生产中的米曲霉：酱油酿造过程主要依赖于米曲霉所产生的丰富的蛋白酶、淀粉酶、酯酶等多种酶 系,未分解原料中的多种成分,从而形成酱油独特的色、香、味、体。培养米曲霉菌种-挑选原料-煮豆-制曲-发酵压榨配置酱油-罐装 检测生产过程中需用到米曲霉的是制曲和发酵 ,制曲的目的是使米曲霉在曲料上充分
7、生长 发育，并大量产生和积蓄所需要的酶,如蛋白酶、肽酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、果胶酶、纤 维素酶、半纤维素酶等。在发酵过程中味的形成是利用这些酶的作用.如蛋白酶及肽酶将蛋 白质水解为氨基酸,产生鲜味；谷氨酰胺酶把万分中无味的谷氨酰胺变成具有鲜味的俗谷氨 酸；淀粉酶将淀份水解成糖，产生甜味；果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶等能将细胞壁完全 破裂，使蛋白酶和淀粉酶水解等更彻底。制成的酱曲移入发酵池或发酵罐，再加盐水发酵。 发酵是一个生物转化过程,通过温度和时间,让米曲霉分泌多种酶，其中是蛋白酶和淀粉酶、 蛋白酶分解蛋白质为氨基酸,淀粉酶把淀粉分解成葡萄糖。2. 米曲霉发酵产物的应用2。1 米曲霉发酵产各
8、种酶制剂2。1.1 发酵产蛋白酶及应用 米曲霉在食品酿造方面的应用历史悠久，近些年在饲料加工方面的研究也日趋深入，这些方 面的研究主要集中在米曲霉发酵产蛋白酶方面上。最近有文献报道,米曲霉发酵产蛋白酶可 以水解鳕鱼粉制备蛋白胨。蛋白胨广泛应用于食品、发酵、医药、卫生、临床细菌检验及科 研等方面。可见蛋白酶在产品深加工领域也将会创造更大效益.2。1。2 发酵产淀粉酶及应用淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，包括a淀粉酶、B-淀粉酶、糖化酶和异淀 粉酶。淀粉酶是一种诱导酶，这类酶的形成只有在底物存在时才能生成,其作用是将淀粉或 糖浆中残留的淀粉进一步彻底降解为单糖即葡萄糖、果糖等。单糖对产品
9、的色、香、味、体 都有重要影响.2。1.3发酵产B半乳糖苷酶及应用B -半乳糖苷酶可消除乳糖不耐症，米曲霉所代谢出的B半乳糖苷酶能够水解牛乳和乳清 中的乳糖，成为可以吸收和甜味品质好的半乳糖和葡萄糖。同时又能合成低聚半乳糖，此糖是 双岐杆菌增值因子，难以被人体消化，能改善便秘，具降低血糖，促进钙的吸收，抗龋齿等作 用6.2。 1.4 发酵产脂肪酶及应用 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，将脂肪分解成 脂肪酸和甘油并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。王小花7等人对米曲霉产胞外脂肪酶培养条件进行优化，筛选
10、出 麦芽糖为最佳碳源，蛋白胨为最佳氮源，平高级脂肪醇与环氧乙烷加成物为最佳的表面活性 剂，为米曲霉产脂肪酶方向的研究提供了参考。2.1.5 发酵产纤维素酶及应用纤维素酶系一般包括三种水解酶，即内切葡聚糖酶（Cx）、外切葡聚糖酶（C1）、B-葡萄糖苷 酶（BG）。纤维素酶在食品、饲料、农副产品加工、石油开采和资源再利用等方面具有广泛 应用前景。黄晓东8等人利用豆渣对米曲霉进行固态发酵得出：提取物的抗氧化性增强。 经分析验证，米曲霉代谢所产生的B葡萄糖苷酶:B G ）使豆渣中异黄酮糖苷酶酶解为异黄 酮苷元。异黄酮苷元具有很强的抗氧化性。2.1.6 发酵产果胶酶及应用 果胶酶是分解果胶的酶的通称，也
11、是一个多酶复合物.果胶酶主要是由果胶裂解酶、聚半乳 糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶和果胶酯酶组成。果胶酶可以降低果汁的粘度、澄清果汁、提高果汁超滤通量、提高葡萄酒得率及过滤速度，其应用对食品加工业做出了很大贡献。汤鸣强9等对米曲霉固体发酵生产果胶酶进行研究，得出米曲霉菌株F-81发酵条件及浸提条 件。2。1。7 发酵产氨基酰化酶及应用氨基酰化酶是一类能专一水解N乙酰DL氨基酸的酰胺键的酶，由于这种立体专一性， 所以很早就被用来拆分DL-氨基酸.L型、D型氨基。2.1.8 发酵产植酸酶及应用 目前植酸酶在饲料添加剂市场需求很广。可以提高禽肉、禽蛋的氮、磷、钙利用率. 陈惠11等人对微生物产植酸酶的条件
12、及热稳定性进行研究，对比了黑曲霉9701、米曲霉 9712、根霉9702三种霉菌的固体培养法生产植酸酶的条件。由文献是对比研究，所以要单 向研究米曲霉，可参考此法进行深入研究。2.1。9 发酵产大豆异黄酮糖苷酶及应用 大豆异黄酮以游离甙元和结合型的糖苷形式存在，前者生理活性很好，后者必须转化为甙元 的形式才能更好的被吸收。大豆异黄酮有抗肿瘤作用，尤其是对与激素有关的肿瘤，如乳腺癌和 前列腺癌有显著抑制作用，另外对治疗和预防心脑血管疾病有很好的疗效。但大多数大豆异 黄酮都是以结合型糖苷形式存在，所以用米曲发酵产分解糖苷的酶的研究具有社会意义和经 济效益。曾莹12等人研究并优化了米曲霉高产大豆异黄
13、酮糖苷酶发酵条件，为这一领域 的研究实践做出了贡献。2.1.10 发酵产腺苷酸脱氨酶及应用腺苷酸（AMP）脱氨酶是一种氨基水解酶，它能够定量脱去腺苷酸嘌吟碱基上的氨基生成肌 苷酸（IMP）和NH3。IMP可用于生产药品和强力味精.AMP脱氨酶是构成嘌吟核苷酸代谢循 环的3种主要酶类之一，它对维持体内腺苷酸能荷和机体免疫力有重要作用.此外，它还是核酸 酶解法生产呈味核苷酸（钠盐是新一代的核苷酸类食品鲜味增强剂）的重要酶类之一。国内虽 在20世纪80和90年代对曲霉AMP脱氨酶进行了研究，但目前尚未工业化生产。段作营13等人通过实验获得了米曲霉3.800固态发酵产腺苷酸（AMP）脱氨酶的适宜培养基
14、并对 组成进行了优化,确定了麸曲中AMP脱氨酶的浸提条件，对其进行了初步纯化,为将来工业化 生产提供依据。2。1。11发酵产SI核酸酶及应用SI核酸酶（SI nuclease）是从米曲霉中分离纯化的一种金属蛋白，分子量为32kDa，是一种 耐热的酶（3765C）.可用于分析DNA:RNA杂交体的结构，去掉双链核酸中突出的单链尾 从而产生平末端，打开双链cDNA合成中产生的发荚环.Vogt14等人于1973年对米曲霉 产的SI核酸酶进行了纯化和进一步的性质研究，至今相关的资料并不多见。2.1。12 发酵产复合酶及应用2.1.12.1 米曲霉菌丝体可以催化药物合成3,4二羟苯L丙氨酸是一种药物,它
15、不仅可以选择性的调节因神经鞘受损后心肌膜能量代 谢所产酶的的水平，而且还可以治疗帕金森病。米曲霉UV7可产酪氨酸羟化酶、酪氨酸酶和 B酪氨酸酶，这三种酶可以催化L-酪氨酸合成3,4二羟苯L-丙氨酸，这一微生物学转变 为生化领域通往药物域又开辟一条新径15.2.1.12.2 米曲霉催化甘油生产1,3丙二醇1，3丙二醇（1,3PDO）是一种重要的化工原料，是有机合成的中间体，主要用作聚酯和聚 氨酯 的单体，以及溶剂、分析试剂、抗冻剂和保护剂等。苑广志16等人采用以甘油为唯一碳 源和以甘油与葡萄糖共同作碳源的方法从米曲霉菌AS3042和UV48出发，筛选到两株催 化甘油生产 1,3丙二醇的霉菌。生物
16、催化法生产化工原料具有节能、环保、高效等特点， 成为人们研究热点,也为进一步产业化打下基础.2。2 米曲霉发酵产有机酸的研究与应用2.2.1 发酵产曲酸 曲酸是一种具有抗菌作用的有机酸,对水果、蔬菜有护色作用,还可以消除人体内自由基,同时 具有抑制黑色素生成酶活性的能力,还可用作摄影、胶片去斑剂等，因此在食品、化妆品、 农业、医药、化工等行业有着广阔的应用前景。董静17等人研究了复合诱变对米曲霉2336 产酸量的影响，经过紫外线、60Co诱变筛选出1株不产黄曲霉毒素且高产曲酸、能利用玉 米淀粉为碳源的变异株。2.2.2 发酵产圆弧偶氮酸 圆弧偶氮酸是一种神经毒。赵珊18等人利用反相高效液相色谱法分析米曲霉发酵液中
