固定化酶的制备及其在海参饲料中的应用研究

论文摘要

本课题致力于采用酶工程技术改善海参养殖饵料消化吸收的研究。目前,消化酶已被广泛应用于动物饲料中,它不仅能够起到促进养分消化和吸收,提高动物的生长速率、饲料转化率和增进动物健康,而且能减少养殖业中氮、磷的排放,保护养殖生态环境。因此,饲用酶制剂的应用在现代化水产养殖业中,起着增加经济效益与保护生态环境的双重作用,越来越受到人们的关注。本文以海参肠道内主要消化酶—α-淀粉酶和酸性胃蛋白酶作为研究对象,针对海参生长环境特点,把所选择的酶制剂包埋固定化后,再用于改善海参养殖饵料消化吸收。并对该酶的酶学性质、固定化条件优化、以及固定化酶学相关性质及其在海参饲料应用方面做了实验研究。其主要研究内容及结论如下（1）游离酶学性质研究。包括最适反应温度、最适反应pH。结果表明:所选择的α-淀粉酶液最适反应温度60℃、最适反应pH≈5.3;酸性胃蛋白酶最适反应温度58℃、最适反应pH≈2.6。（2）固定化制备条件优化研究。分别对影响固定化效果的四个条件（海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、加酶量、固定化时间）做单因素实验,然后通过正交试验确定最适制备工艺。结果表明:固定化α-淀粉酶的最佳制备工艺条件为海藻酸钠浓度2.5%、氯化钙浓度2%、加酶量15%、固定化时间1h;固定化酸性胃蛋白酶的最佳制备工艺条件为海藻酸钠浓度2.5%、氯化钙浓度2.5%、加酶量150%、固定化时间1h。（3）以固定化α-淀粉酶为研究对象,对固定化酶的相关性质进行实验研究。结果表明:最适反应温度58℃、最适反应pH≈5.4。固定化酶连续操作稳定性较好、凝胶直径在2.0mm2.5mm之间机械强度为宜、4℃低温保存效果较好。（4）应用固定化酶对海参饵料水解效果的研究实验。包括水解时间、酶解温度、固定化酶添加量等对饵料酶解率的影响。结果表明:α-淀粉酶在水解时间25min～30min,固定化酶添加量为40mg/ml,水解温度为30℃时酶解率均可达到25%以上;在饵料浓度为5%条件下,酸性胃蛋白酶在水解时间25min～30min,水解温度为30℃,添加量20mg/ml时酶解率均可达到20%以上,连续操作性较好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 研究的内容与意义
• 1.1.1 课题的提出及研究意义
• 1.1.2 研究的内容与目的
• 1.2 海参养殖现状
• 1.2.1 海参简介
• 1.2.2 国内外养殖进展
• 1.2.3 存在的问题
• 1.2.4 解决的办法
• 1.3 饲用酶概况
• 1.3.1 饲用酶的种类
• 1.3.2 饲用酶的作用
• 1.3.3 肠道内消化酶种类
• 1.3.4 肠道内消化酶特点
• 1.4 固定化酶概况
• 1.4.1 固定化方法
• 1.4.2 载体形式
• 1.4.3 固定化酶优点
• 1.5 论文的创新点
• 2 α-淀粉酶学性质的研究
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 酶制剂及药品
• 2.1.2 主要仪器及设备
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 溶液的配制
• 2.2.2 操作步骤
• 2.2.3 计算公式
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 最佳稀释倍数测定
• 2.3.2 最适温度的测定
• 2.3.3 最适pH 的测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 最适稀释倍数确定
• 2.4.2 最适温度确定
• 2.4.3 最适pH 的确定
• 2.5 小结
• 3 酸性胃蛋白酶学性质的研究
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 酶制剂与药品
• 3.1.2 主要仪器设备
• 3.2 分析方法
• 3.2.1 溶液配制
• 3.2.2 绘制标准曲线
• 3.2.3 操作步骤
• 3.2.4 计算公式
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 最适稀释倍数测定
• 3.3.2 最适温度测定
• 3.3.3 最适pH 测定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 最适稀释倍数确定
• 3.4.2 最适温度确定
• 3.4.3 最适pH 确定
• 3.5 小结
• 4 α-淀粉酶固定化条件优化
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 主要材料与试剂
• 4.1.2 主要仪器与设备
• 4.2 实验方法
• 2浓度的影响'>4.2.1 CaCl₂浓度的影响
• 4.2.2 海藻酸钠浓度影响
• 4.2.3 固定化酶量影响
• 4.2.4 固定化时间的影响
• 4.2.5 正交试验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 最适氯化钙浓度
• 4.3.2 最适海藻酸钠浓度
• 4.3.3 最适加酶量
• 4.3.4 最适固定化时间
• 4.3.5 正交试验结果
• 4.4 小结
• 5 酸性蛋白酶固定化工艺优化
• 5.1 实验材料
• 5.1.1 主要材料与试剂
• 5.1.2 主要仪器与设备
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 海藻酸钠浓度影响
• 5.2.2 固定化酶量影响
• 2浓度的影响'>5.2.3 CaCl₂浓度的影响
• 5.2.4 固定化时间的影响
• 5.2.5 正交试验
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 最适海藻酸钠浓度
• 5.3.2 最适加酶量
• 5.3.3 最适氯化钙浓度
• 5.3.4 最适固定化时间
• 5.3.5 正交试验结果
• 5.4 小结
• 6 固定化酶学性质的研究
• 6.1 实验材料
• 6.1.1 主要材料与试剂
• 6.1.2 主要仪器与设备
• 6.2 试验方法
• 6.2.1 最适反应温度的测定
• 6.2.2 最适反应pH 的测定
• 6.2.3 操作稳定性的测定
• 6.2.4 机械强度
• 6.2.5 保存方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 最适反应温度
• 6.3.2 最适反应pH
• 6.3.3 操作稳定性
• 6.3.4 机械强度
• 6.3.5 保存方法
• 6.4 小结
• 7 固定化酶解饵料的研究
• 7.1 实验材料
• 7.1.1 主要材料与试剂
• 7.1.2 主要仪器与设备
• 7.2 分析方法
• 7.2.1 溶液配制
• 7.2.2 标准曲线
• 7.3 实验方法
• 7.3.1 α-淀粉酶解饵料实验
• 7.3.2 蛋白酶解饵料实验
• 7.4 结果与讨论
• 7.4.1 α-淀粉酶解饵料研究
• 7.4.2 蛋白酶解饵料的研究
• 7.5 小结
• 8 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录：攻读硕士学位期间发表的学术论文