绿色木霉的固定化技术研究

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纤维素酶是一种极其重要的工业酶,绿色木霉是分泌纤维素酶的高产菌种,绿色木霉分泌的纤维素酶对纤维素类物质有很强的降解作用,所以对绿色木霉进行固定化有助于工业化生产纤维素酶和提高纤维素酶的活力。目前对绿色木霉的固定化主要采用包埋法。包埋法虽然有效的增强了绿色木霉对环境的适应能力,解决了绿色木霉与发酵液分离的难题,提高了纤维素酶的活性,但是此种固定化方法成本较高,过程复杂,固定化的胶球在反复使用后逐渐变小消失,所以包埋法固定化的绿色木霉不利于大规模工业化生产纤维素酶。为了解决上述问题,本文研究了绿色木霉的自絮凝固定化条件。得到如下结果。1.采用PDA固体培养基培养的绿色木霉产绿色孢子的最佳条件是:在100 mL三角瓶中添加10 mL的PDA培养基;遮光培养;温度25℃;培养5d,培养基表面可长出深绿色的孢子。2.采用单因素变量方法与正交试验设计法对绿色木霉固定化条件进行优化,发现绿色木霉的自絮凝固定化条件是:pH为6,体积为70 mL,葡萄糖浓度为2.25%,蛋白胨浓度为1.50%,固定化6 d。自絮凝固定的绿色木霉发酵培养后纤维素酶活力约为3.6 U。蛋白胨对自絮凝固定化绿色木霉的产酶能力具有明显的影响。3.采用单因素变量方法、正交设计试验法和响应面分析法对自絮凝固定化绿色木霉发酵产纤维酶的培养基进行了优化。发现最佳培养基为:玉米粉为5%、(NH4)2SO4为0.15%、CaCl2为0.02%、KH2PO4为0.11%;经响应面分析得到因子贡献率为:(NH4)2SO4> KH2P04>CaCl2。自絮凝固定化绿色木霉产纤维素酶的最佳条件为:pH 5、温度28℃、体积60 mL、时间4 d。按照以上发酵条件进行发酵培养,纤维素酶活可达到7U。4.对自絮凝固定化绿色木霉产纤维素酶的能力与其它方法产纤维素酶的能力进行了比较。结果发现,包埋法固定化绿色木霉分泌的纤维素酶活性为9.24 U,游离黑曲霉分泌的酶活为6.19 U。游离绿色木霉分泌的酶活为6.4 U。只有包埋法固定化的绿色木霉分泌的酶活性高于自絮凝固定化绿色木霉。检测了两个商品化固定的绿色木霉,发现它们分泌的纤维素酶活分别为:2.99 U和2.73 U,明显低于自絮凝固定化绿色木霉分泌的纤维素酶活性,说明自絮凝固定化绿色木霉具有潜在的应用前景。
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