枯草芽孢杆菌降解片烟中淀粉和蛋白质的研究

论文摘要

从津巴布韦烟叶中分离得到了产蛋白酶菌株和产淀粉酶菌株各15株，对其中产蛋白酶菌和产淀粉酶能力最高的两个菌株进行了鉴定。通过生理生化实验和16SrRNA序列分析，产蛋白酶菌株BDT-3与产淀粉酶菌株BAWS-1均与枯草芽孢杆菌16S rRNA序列有99%的相似性；结合生理生化指标，经初步鉴定两株菌都为Bacillus subtilis。此外，蛋白酶粗酶酶活为52.10±0.13U/mL；淀粉酶粗酶酶活为13.69±0.07U/mL。为提高发酵产酶能力，优化了两种发酵培养基；其中BDT-3发酵培养基是：玉米粉4.544%、蛋白胨1.43%、淀粉0.178%、硫酸铵0.4%、NaCl1%、氯化铵0.13%、氯化钙0.27%、磷酸氢二钠0.4%；BAWS-1发酵培养基是：牛肉膏5.5%、蛋白胨2.0%、氯化钙0.101%、磷酸二氢钾0.3%、硫酸镁0.5%、NaCl1.458%、磷酸氢二钾0.0596%。分别考察了产蛋白酶菌株BDT-3和产淀粉酶菌株BAWS-1的酶学性质。BDT-3的酶活性在pH为7.5时达到最大值，在3个小时内，菌株可以保持较完好的酶活，金属离子Fe2+对蛋白酶有较大的激活作用。BAWS-1菌株在pH为7.0时用有最大酶活力，在3个小时内，该酶可以保持80%以上的酶活力，Ca2+和Mn2+对淀粉酶有较大的促进作用。采用L9（34）正交设计方案探讨了施加BDT-3和BAWS-1的发酵液对片烟中蛋白质和淀粉含量的影响；同时考察了发酵液的添加量、降解温度、相对湿度以及作用时间对烟叶中的蛋白质和淀粉含量的影响。对蛋白质降解的影响显著性次序为：时间>湿度>发酵液的添加量>温度，最佳组合为：处理时间72h，相对湿度80%，发酵液添加比为40%，温度45℃。按最佳组合进行试验后，对烟叶中蛋白质的降解率可达9.16%。对淀粉降解的影响显著性次序为：温度>发酵液的添加量>湿度>时间，最佳组合为：处理时间96h，发酵液添加比为40%，相对湿度60%，温度40℃。按最佳组合进行试验后，对烟叶中淀粉的降解率可达11.49%。混合添加试验后，蛋白质含量降低了7.93%，淀粉含量降低了9.15%；而烟叶中还原糖含量增加了2.14%，总氮含量增加0.9%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 文献综述
• 1.1 烟叶中的化学成分
• 1.1.1 碳水化合物
• 1.1.2 酚类化合物
• 1.1.3 含氮化合物
• 1.1.4 色素
• 1.2 烟叶发酵
• 1.2.1 烟叶的发酵机理
• 1.2.2 烟叶中微生物的分离
• 1.2.3 烟叶发酵中微生物及酶的作用
• 1.3 微生物法在烟叶发酵中存在的问题
• 1.4 利用微生物降低烟叶中有害成分
• 1.5 选题目的
• 第2章 菌株的筛选及鉴定
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 烟叶来源
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 试剂及药品
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 初筛方法
• 2.2.2 复筛方法
• 2.2.3 细菌的形态特征及生理生化鉴定
• 2.2.5 16S rRNA 序列分析
• 2.3 试验结果与分析
• 2.3.1 蛋白酶和淀粉酶产生菌株的筛选、分离
• 2.3.2 菌株的形态特征
• 2.3.3 16S rRNA 序列分析
• 2.3.4 生理生化分析
• 2.4 小结
• 第3章 菌株 BDT-3 的培养基优化及酶学性质研究
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 菌种
• 3.1.2 原料
• 3.1.3 培养基
• 3.1.4 药品和试剂
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 菌株 BDT-3 的发酵培养基优化
• 3.2.2 菌株 BDT-3 的产酶条件的研究及优化
• 3.2.3 菌株 BDT-3 产蛋白酶酶学性质研究
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 发酵培养基优化
• 3.3.2 发酵条件研究
• 3.3.3 菌株 BDT-3 产蛋白酶酶学性质的研究
• 3.4 小结
• 第4章 菌株 BAWS-1 的培养基优化及酶学性质研究
• 4.1 试验材料
• 4.1.1 菌种来源
• 4.1.2 原料
• 4.1.3 培养基
• 4.1.4 药品和试剂
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 发酵培养基优化
• 4.2.2 BAWS-1 菌株产淀粉酶酶学性质研究
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 发酵培养基优化
• 4.3.2 发酵条件的研究
• 4.3.3 菌株 BAWS-3 产淀粉酶酶学性质研究
• 4.4 小结
• 第5章 片烟中淀粉和蛋白质的降解
• 5.1 试验材料
• 5.1.1 烟叶来源
• 5.1.2 菌种来源
• 5.2 试验方法
• 5.2.1 烟叶的预处理
• 5.2.2 单独施加发酵液试验
• 5.2.3 混合施加试验
• 5.2.4 烟叶中化学组分的含量测定
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 单施试验降解烟叶中蛋白质
• 5.3.2 单施试验降解烟叶中淀粉
• 5.3.3 混合施加试验处理烟叶
• 5.4 小结
• 5.5 试验总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录