菊糖酶的制备

2022/1/13 16:36:06

背景及概述[1]

菊糖酶又叫菊粉酶,学名(β-2,1-D一果聚糖酶),又叫(β一果聚糖酶),或叫[2,1-D一果聚糖水解酶(EC3.2.1)]。它是一种多糖水解酶,能够水解(β-2,1-D一果聚糖)的果糖苷键。

制备[1-2]

报道一、

一种制备菊粉酶的生产方法

孢子悬液的制备:将黑曲霉菌种接种到斜面培养基上,斜面培养基的构成为(g/L):蛋白胨10、菊粉40和琼脂20,斜面培养基的pH值为自然值。将接种的斜面培养基放于28℃的恒温箱中恒温培养3天生成孢子,取出孢子后加入浓度为0.85%的无菌生理盐水洗涤孢子制得孢子悬液。再用浓度为0.85%的无菌生理盐水稀释孢子悬液至每毫升液体中孢子数为107个备用。

每毫升液体中孢子数为107个的检测方式可采用平板菌落计数法测得。

液体种子的制备:液体种子培养基的构成为(g/L):酵母粉15、蛋白胨15和菊粉40,液体种子培养基的pH值为自然值。将液体种子培养基加热到121℃并灭菌20min后冷却至30℃备用,按体积比3%的接种量将孢子悬液接入上述冷却的液体种子培养基中进行培养,在28℃和250转/分的摇床上培养18h得到液体种子。

黑曲霉发酵液的制备:黑曲霉发酵基按重量百分比构成为:玉米粉水溶液2%,豆饼粉10%,磷酸氢二钾1.5%,氯化钙1%,硫酸氨2%,水83.5%。黑曲霉发酵基的pH值为6.5。在发酵罐中加入黑曲霉发酵基,黑曲霉发酵基加入量是发酵罐容积的70%,然后往发酵罐中通入121℃的蒸汽对黑曲霉发酵基灭菌15min后冷却至28℃备用,在无菌状态下按体积比4%的接种量将液体种子接入上述黑曲霉发酵基中进行发酵,发酵的温度控制在28℃,发酵的搅拌速度控制在150转/分,发酵的通风量控制在2.0vvm;在所述发酵条件下先进行2h的培养,2h后开启单频超声发射装置对黑曲霉发酵基和液体种子进行超声辐照培养,超声频率为16kHz,超声功率为20W,超声辐照方式为连续式发射,超声辐照培养时间为60h;超声辐照培养进行完后继续8h的无超声培养得到黑曲霉发酵液,测得黑曲霉发酵液中的酶活力达76.2U/mL,与未经超声处理的同类发酵液相比其酶活力提高了32.4%。

菊粉酶制品的制备:采用盐析法将菊粉酶从黑曲霉发酵液中沉淀出来,经压滤机过滤废液,滤饼烘干,得到菊粉酶制品。

报道二、

(1)将克鲁维脆壁酵母菌种接种到由酵母粉-蛋白胨-菊粉混合并按常规加琼脂组成的斜面培养基上,琼脂加入量为1.5-2%,于30℃恒温培养4天,加入0.75%(W/W)的生理盐水洗涤菌丝体,获得菌悬液,悬液中孢子含量约为1×105个,待用。所述斜面培养基组成包括(1L):酵母粉10g,蛋白胨20g,菊粉15g,pH值自然(不需要调pH,保持自然状态)。

(2)取10ml菌悬液接入装有100ml种子培养基的500ml摇瓶中。

摇瓶种子培养基(1L):酵母粉10g,蛋白胨20g,菊粉10g,pH值自然,将液体种子培养基121℃、20min灭菌再冷却;于30℃、转速为150rpm的摇床上培养24h,得到液体种子。

(3)在无菌条件下,按5ml/100g固态培养基加入液体种子。固态发酵培养基组成(1kg):谷物300.0g,玉米浆3.0g,KH2PO44.0g,MgSO4.7H2O0.3g,MnSO4.7H2O0.02g,ZnSO4.7H2O0.02g,CaCl2.7H2O0.03g,余量是水;初始pH值5.5,将发酵培养基经121℃、20min灭菌再冷却至28℃;充分搅拌混合后厚度1.5cm,湿度60%,通入1.0V/(V.min)的无菌空气,温度为28℃,静置发酵4天。谷物的选择包括小麦、大麦、燕麦、小米、大米、玉米。

(4)后处理:用水将发酵结束后所得的产物按1∶1比例进行稀释,离心收集含菊粉酶的上清液,即为粗酶液,将粗酶液进行酶活测定,酶活性可达128.54u/ml。以下按常规干燥粉粹后制成菊粉酶制剂。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN02134600.3固定化菊糖酶酶解菊粉生产高果糖浆的方法

[2][中国发明,中国发明授权]CN200810152422.5固态发酵生产菊粉酶的方法

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