【摘 要】
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为提高麸皮中总阿魏酸的释放量,并研究其抗菌效果,首先筛选出高产阿魏酸酯酶、木聚糖酶和纤维素酶的菌种,并对其发酵底物进行优化;再在单因素试验基础上,利用Box-Behnken试验及响应面分析法对黑曲霉发酵麸皮产阿魏酸酯酶、木聚糖酶和纤维素酶进行发酵工艺优化。然后,在混合酶液酶解麸皮单因素试验基础上,利用Plackett-Burman试验筛选酶解麸皮的主要影响因素,再通过Box-Behnken试验及响
【基金项目】
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山西省优秀人才科技创新项目(201705D211029); 山西省重点研发计划项目(201903D221013); 吕梁市重点研发项目(2020NYGG4);
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为提高麸皮中总阿魏酸的释放量,并研究其抗菌效果,首先筛选出高产阿魏酸酯酶、木聚糖酶和纤维素酶的菌种,并对其发酵底物进行优化;再在单因素试验基础上,利用Box-Behnken试验及响应面分析法对黑曲霉发酵麸皮产阿魏酸酯酶、木聚糖酶和纤维素酶进行发酵工艺优化。然后,在混合酶液酶解麸皮单因素试验基础上,利用Plackett-Burman试验筛选酶解麸皮的主要影响因素,再通过Box-Behnken试验及响应面分析法对自制混合酶液酶解工艺进行研究,以提高麸皮总阿魏酸的释放量。最后,进行总阿魏酸稳定性分析及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌活性分析。试验结果表明:(1)与好食脉孢菌、里氏木霉相比,黑曲霉发酵麸皮产阿魏酸酯酶、木聚糖酶活性最高,纤维素酶居中,优化工艺参数组合为:麸皮4.5 g,醋糟0.5 g,蒸馏水7.5 m L(含水量约为60%),添加木糖6.05 mg、酵母粉6.90 mg(添加量分别为1.21%、1.38%),接种1.3×10~8CFU/m L的黑曲霉种子液0.49 m L(接种量为9.8%),30℃发酵64 h,阿魏酸酯酶活力最高,为16.63±0.32 U/g,在此优化工艺下,所产木聚糖酶活力为3098.21±47.27 U/g,所产纤维素酶活力为21.12±0.14 U/g。(2)上述混合酶液酶解麸皮优化工艺参数组合为:固液比为1:30.5,p H为4.5,Ca Cl2添加量为5.0mmol/L,酶解温度48℃,酶解时间120 min,在此优化条件下麸皮总阿魏酸释放量最高,为5.41±0.03 mg/g。(3)总阿魏酸的稳定性受温度、光照和储存时间的影响。随着温度的升高,阿魏酸的稳定性逐渐降低;总阿魏酸在白炽光下易分解,且光照强度越高,分解越快。(4)总阿魏酸对大肠杆菌最小抑菌浓度为0.6 mg/m L,最小杀菌浓度为2.4mg/m L。总阿魏酸对金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度为0.3 mg/m L,最小杀菌浓度为1.2mg/m L。综上所述,黑曲霉发酵麸皮可产生阿魏酸酯酶、木聚糖酶和纤维素酶的混合酶液,后者酶解麸皮可产生具有抗菌活性的总阿魏酸,总阿魏酸稳定性受温度、光照和储存时间的影响。本研究为把麸皮研发为替抗功能饲料提供了数据参考。
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