ASPERGILLUS AWAMORI Y8木聚糖酶的酶学特性及其在饲料中的应用

论文题目: ASPERGILLUS AWAMORI Y8木聚糖酶的酶学特性及其在饲料中的应用

论文类型: 博士论文

论文专业: 生态学

作者: 袁康培

导师: 冯明光

关键词: 木聚糖酶,葡聚糖酶,纤维素酶,酸性蛋白酶,木聚糖,木糖,水解,饲料,早籼稻,菌种,筛选,诱变,培养基,发酵,优化,纯化,中试,酶制剂,应用,料重比

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 木聚糖酶以内切方式作用于木聚糖分子中β-1,4-木糖苷键,可将木聚糖水解为木二糖和木二糖以上的低聚木糖,以及少量木糖和阿拉伯糖,在饲料、造纸和食品等行业具有广阔的应用前景。本研究从土壤中筛选诱变到一株可同时产木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶和酸性蛋白酶的菌种Aspergillus awamori Y8,优化了木聚糖酶的培养基配方和发酵条件,研究了木聚糖酶的酶学性质,并进行了中试和木聚糖酶制剂的应用试验。产木聚糖酶菌种筛选及诱变本研究采用的产木聚糖酶菌种筛选培养基成份包括桦木木聚糖10.0 g/L,酵母膏0.5 g/L,蛋白胨0.5 g/L,琼脂15.0 g/L,青霉素G（1610 U/mg）0.25 g/L,硫酸链霉素（761 U/mg）0.25 g/L。菌落周围透明圈大小与菌株所分泌木聚糖酶的活力成正比。从52份上样中共分离挑取了598个透明圈较大的单菌落,经综合比较,选取Aspergillus sp.558作为诱变育种的出发菌株。Asperrgillus sp.558孢子悬浮液经紫外线和甲基磺酸乙酯的理化诱变,共获得126个透明圈比对照大的菌株,其中Y8、Y29和Y120的透明圈直径分别为46.3 mm、41.1 mm和40.6 mm,是对照的128.6%、114.2%和112.8%。经10代转接发酵培养,三个菌株产酶能力表现稳定。其中Y8的木聚糖酶活力最高,达到1097 U/g,而且还同时产生β-葡聚糖酶、纤维素酶和酸性蛋白酶等,其活力分别是对照的167.7%、173.2%、131.0%和102.5%。经中国科学院微生物研究所鉴定Y8为Aspergillus awamori Nakazawa。产酶基质及发酵条件优化碳源显著影响A.awamori Y8产木聚糖酶的能力,以麸皮和米糠的效果最好,这两类复合碳源显著优于单一成份的淀粉、蔗糖、乳糖和葡萄糖等。氮源以酵母膏效果最好,天冬酰胺、豆粕和NH4NO3次之,后三者差异不显著,但均优于尿素、鱼粉、（NH4）2SO4、蛋白胨、KNO2和KNO3。MnSO4和FeSO4可显著提高其产木聚糖酶的能力,但CaCl2、Fe2（SO4）3和ZnSO4的增效作用不明显,而MgSO4和CuSO4则有显著抑制作用。综合考虑产酶能力和原料的价格因素,确定产酶培养基以麸皮为碳源,以豆粕和NH4NO3为氮源,以MnSO4为无机盐添加剂。经均匀设计试验,A.awamori Y8产酶培养基最佳配方为麸皮37.79%、豆粕9.10%、NH4NO31.51%、MnSO41.60%和水50%。适宜A.awamori Y8产木聚糖酶的发酵温度为28～32℃,最适30℃;培养基起始酸碱度为pH 4.0～6.0,最适pH 5.5;接种量为1.5～2.5%,最适2.0%;发酵时间为48～54 h,最适50 h。在起始pH为5.5的优化产酶培养基上接入2.0%（V/W）107CFU/mL的新鲜

论文目录:

摘要

1 木聚糖酶的研究与应用现状

1.1 木聚糖

1.2 木聚糖降解酶系统

1.2.1 木聚糖酶

1.2.2 β-木糖苷酶

1.2.3 α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶

1.2.4 α-葡糖苷酸酶

1.2.5 酯酶

1.2.6 不同降解酶之间的协同增效作用

1.2.7 木聚糖酶与纤维素酶的协同作用

1.3 木聚糖酶的理化性质

1.4 木聚糖酶的催化机制

1.5 木聚糖酶分子结构区域

1.5.1 催化区

1.5.2 纤维素结合区

1.5.3 木聚糖结合区

1.5.4 连接序列

1.5.5 重复序列

1.5.6 木聚糖酶的定点诱变

1.5.7 木聚糖酶分子的二级和三级结构

1.6 木聚糖酶基因工程研究进展

1.7 木聚糖酶的生产与评价

1.7.1 木聚糖酶生产菌种

1.7.2 诱导物对产酶的影响

1.7.3 产酶影响因素

1.7.4 木聚糖酶的评价

1.8 木聚糖酶的应用

1.8.1 在饲料工业中的应用

1.8.2 在造纸工业中的应用

1.8.3 在食品行业中的应用

1.8.4 在酿酒行业中的应用

1.8.5 在其它方面的应用

1.9 论文选题与研究目标

2 木聚糖酶的产酶菌种筛选

2.1 材料与方法

2.1.1 样品

2.1.2 底物

2.1.3 培养基

2.1.4 菌种选育

2.1.5 酶活力测定方法

2.2 结果与分析

2.2.1 菌种选育

2.2.2 菌种鉴定

2.3 讨论

3 木聚糖酶的发酵条件研究

3.1 材料与方法

3.1.1 菌种与培养基

3.1.2 酶活力测定方法

3.1.3 产酶培养基配方优化

3.1.4 发酵条件优化

3.1.5 试验设计和数据分析

3.2 结果与分析

3.2.1 产木聚糖酶的培养基配方优化

3.2.2 产木聚糖酶的发酵条件优化

3.2.3 A.awamori Y8的发酵产酶过程

3.3 讨论

4 木聚糖酶的理化性质研究

4.1 材料与方法

4.1.1 菌种、产酶培养基和培养方法

4.1.2 主要试剂和仪器

4.1.3 木聚糖酶活力的测定

4.1.4 蛋白质含量的测定

4.1.5 木聚糖酶的纯化

4.1.6 木聚糖酶分子量与等电点的测定

4.1.7 木聚糖酶的性质

4.2 结果与分析

4.2.1 粗酶的制备

4.2.2 木聚糖酶的纯化

4.2.3 木聚糖酶的分子量和等电点

4.2.4 木聚糖酶的性质

4.3 讨论

5 木聚糖酶的中试研究

5.1 生产菌种

5.2 主要设备

5.3 工艺流程

5.4 工艺参数

5.4.1 中试规模

5.4.2 菌种培养

5.4.3 发酵产酶

5.4.4 酶的提取

5.5 三废治理

5.6 酶活测定方法

5.7 中试结果

5.8 生产成本

5.9 产品质量标准

5.9.1 主题内容与适用范围

5.9.2 引用标准

5.9.3 技术要求

5.9.4 试验方法

5.9.5 检验规则

5.9.6 标志、包装、运输及贮存

5.9.7 用法与用量

5.9.8 保质期

5.10 浙江省饲料质量监督检验站检验报告

5.11 浙江省卫生防疫站检验报告单

6 木聚糖酶制剂的应用试验

6.1 木聚糖酶制剂对断奶仔猪、生长猪和肥育猪的饲喂效果

6.1.1 材料与方法

6.1.2 结果与分析

6.2 肉仔鸡小麦基础日粮添加饲用多效酶制剂试验报告

6.2.1 材料与方法

6.2.2 结果

6.2.3 分析与讨论

6.3 添加粗酶制剂对罗曼蛋鸡生产性能的影响

6.3.1 材料与方法

6.3.2 结果与分析

6.3.3 讨论

7 总讨论

参考文献

SUMMARY

附件1 攻读博士学位期间发表的科研论文

附件2 攻读博士学位期间承担的科研项目、申请的发明专利及获得的成果

附件3 国内外查新结论

附件4 科学技术成果鉴定证书及鉴定意见

附件5 浙江省科学技术进步奖奖励证书

发布时间: 2005-10-10

参考文献

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