几丁质降解菌筛选及发酵产酶条件研究

论文摘要

几丁质，它在自然界中的储量仅次于纤维素，是第二大天然多糖,是地球上含氮数量最大的有机化合物。几丁质酶（Chitinase, EC3.2.1.14）分布广泛，几乎从微生物到高等动植物所有的生物群中都有分布，具有广泛的功能。几丁质酶能将几丁质降解成几丁质寡糖和单糖，在环境保护、医药、食品和基础生命科学研究中具有巨大的潜在价值。海洋生物的生活环境与陆地生物迥异，在这样的生态环境下，各种海洋生物具有一些特殊的结构和功能，以维持其生命活动。本实验以一株海洋细菌B-7作为实验菌株，对影响菌株产酶的单因素进行了实验分析，为获得更高的酶活力对培养基组分及培养条件进行了优化。通过正交实验得到该菌株最佳产酶的培养基组成为：0.4%胶体几丁质、1.5%葡萄糖、0.4%硫酸铵、0.1%酵母膏、40%陈海水、60%蒸馏水，通过响应面实验得到最佳培养条件为：NaCl%为3.39，培养基初pH为6.30，5%接种量，40mL/100mL装液量，在26.4℃下，140r/min培养6d。在最适产酶发酵条件下，菌株产几丁质酶的活性比优化前提高了5.4倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 几丁质及其衍生物
• 1.1.1 几丁质
• 1.1.1.1 几丁质的发现和命名
• 1.1.1.2 几丁质在自然界中的存在及状态、结构和性质
• 1.1.2 几丁质衍生物
• 1.1.3 几丁质及衍生物的用途
• 1.1.3.1 在食品工业的运用
• 1.1.3.2 在医学和临床治疗中的运用
• 1.1.3.3 在环境科学方面的运用
• 1.1.3.4 日用化工
• 1.1.3.5 生物化学中的运用
• 1.1.4 几丁质国内外研究和生产概况
• 1.2 几丁质酶
• 1.2.1 几丁质酶概况
• 1.2.2 几丁质酶的来源
• 1.2.2.1 微生物几丁质酶
• 1.2.2.2 植物几丁质酶
• 1.2.2.3 动物几丁质酶
• 1.2.3 几丁质酶的分类
• 1.2.4 几丁质酶性质、特点及机理
• 1.2.4.1 微生物几丁质酶理化性质
• 1.2.4.2 微生物几丁质酶的特点
• 1.2.4.3 作用机理
• 1.2.5 几丁质酶的应用
• 1.2.5.1 在食品、化妆品和饲料方面的应用
• 1.2.5.2 在医药方面的应用
• 1.2.5.3 抗虫作用
• 1.2.5.4 抗病基因工程中的应用
• 1.2.5.5 降解产物的应用
• 1.2.5.6 在调节生命代谢活动中的应用
• 1.2.5.7 作为生长促进因子
• 1.2.6 几丁质酶国内外研究状况
• 1.3 海洋微生物
• 1.3.1 海洋微生物的特征
• 1.3.1.1 形态特征
• 1.3.1.2 结构特征
• 1.3.1.3 生理特征
• 1.3.1.4 培养特征
• 1.3.2 产几丁质酶的海洋微生物
• 1.3.3 海洋几丁质酶的研究与开发展望
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验菌株
• 2.1.2 试验仪器
• 2.1.3 主要药品
• 2.1.4 实验试剂
• 2.1.5 培养基
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 胶体几丁质的制备
• 2.2.2 海洋微生物产几丁质酶菌株的分离纯化
• 2.2.2.1 海洋微生物的分离纯化
• 2.2.2.2 复筛
• 2.2.3 几丁质酶活力的测定
• 2.2.3.1 制作 NAG 标准曲线
• 2.2.3.2 菌株几丁质酶活力的测定
• 2.2.4 海洋微生物产几丁质酶菌株遗传稳定性研究
• 2.2.5 不同培养基对不同菌株的产酶影响
• 2.2.6 营养组分优化试验
• 2.2.6.1 不同碳源对菌株产酶的影响
• 2.2.6.2 碳源浓度对菌株产酶影响
• 2.2.6.3 不同氮源对菌株产酶的影响
• 2.2.6.4 氮源浓度对菌株产酶影响
• 2.2.7 正交试验法优化培养基组分
• 2.2.8 培养条件优化试验
• 2.2.8.1 NaCl 浓度对菌株产酶的影响
• 2.2.8.2 温度对菌株产酶影响
• 2.2.8.3 pH 对菌株产酶影响
• 2.2.8.4 接种量对菌株产酶影响
• 2.2.8.5 转速对菌株产酶影响
• 2.2.8.6 装液量对菌株产酶影响
• 2.2.8.7 时间对菌株产酶影响
• 2.2.9 响应面设计法优化培养基培养条件
• 2.2.10 菌株生长及产酶动态变化
• 2.2.10.1 菌株的生长与培养基的残糖变化
• 2.2.10.2 菌株的产酶与培养基的 pH 变化
• 2.2.11 优化前后菌株生长及产酶比较
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 海洋微生物几丁质降解菌的分离纯化
• 3.1.1 实验菌株
• 3.1.2 分离纯化
• 3.1.3 复筛
• 3.2 海洋微生物产几丁质酶菌株遗传稳定性研究
• 3.3 六种不同的培养基对海洋微生物的生长及产几丁质酶的影响
• 3.4 菌落形态特征
• 3.5 培养基组分优化
• 3.5.1 碳源对菌株产酶的影响
• 3.5.2 碳源浓度对菌株产酶的影响
• 3.5.3 氮源对菌株产酶的影响
• 3.5.4 氮源浓度对菌株产酶的影响
• 3.5.5 几丁质降解菌产酶培养基组分优化
• 3.5.6 最优条件试验
• 3.6 培养条件优化
• 3.6.1 NaCl 浓度对菌株生长及产酶的影响
• 3.6.2 温度对菌株产酶影响
• 3.6.3 pH 对菌株产酶影响
• 3.6.4 接种量对菌株产酶影响
• 3.6.5 转速对菌株产酶影响
• 3.6.6 培养基装液量对菌株产酶的影响
• 3.6.7 发酵时间对菌株产酶影响
• 3.7 观察菌株生长及产酶动态变化
• 3.7.1 菌株的产酶与培养基的残糖变化
• 3.7.2. 菌株的产酶与培养基的 pH 变化
• 3.7.3 最佳产酶条件下菌株产酶量的测定
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢