论文题目: α-半乳糖苷酶固态发酵中试技术参数研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 动物营养与饲料科学
作者: 王春林
导师: 李德发,陆文清
关键词: 诱变,固态发酵,青霉,半乳糖苷酶,中试,饲料
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 通过物理和化学复合诱变处理扬奇青霉（Penicillium janczewskii）,筛选高产α-半乳糖苷酶（GAL）变异株,从培养的环境因素和培养基组分两方面优化了固态发酵（SSF）产酶条件,并进行中试生产,探讨了α-半乳糖苷酶粗制剂的性质及其在肉鸡日粮中的应用。首先建立了测定饲用青霉GAL活力的对硝基酚比色法,建议反应液pH为5.5,温度为40℃,时间10 min,比色波长405 nm。对出发菌株进行紫外线、甲基磺酸乙酯、亚硝基胍多次重复连续的诱变处理,获得产GAL活力较高的5个菌株。对菌株连续传代试验以及循环交替培养,筛选获得稳定产GAL的青霉菌株（Penicillium sp.）MAFIC-6,其基础产酶活力为147 U/g。青霉MAFIC-6合成α-半乳糖苷酶在一定程度上仍受葡萄糖阻遏,也受蔗糖、蜜二糖和棉籽糖部分诱导,说明该菌属于半组成型突变株。三角瓶和托盘SSF试验研究了影响产酶的各种环境因素。结果表明,培养基的初始适宜pH在5.5～6.5,发酵温度为26～32℃,水分宜控制在55%左右,在250 mL三角瓶中装曲量为50.7 g,培养75 h时,产α-半乳糖苷酶活力最高。托盘发酵研究了料曲温度和含水量变化规律,发现随着发酵进程,料曲内部温度可持续升高,水分则减少。对SSF培养基组分优化结果表明,苹果渣、甜菜渣、甘蔗渣部分替代麸皮时能显著提高酶产量,酵母粉和大豆粕是较好的氮源。在培养基中添加0.1%的Tween-80、Triton-100和EDTA均能显著地提高α-半乳糖苷酶产量。按四因素三水平正交设计安排试验。结果显示,豆粕、甜菜渣、硫酸铵和磷酸氢二钾各因素/水平依次为16%、4%、2%和2%时,酶活力达到172 U/g以上。保持硫酸铵含量不变,选择豆粕、甜菜渣和磷酸氢二钾的三因素/水平进行响应面分析试验。结果表明,当培养基中含豆粕19.20%、甜菜渣3.89%和磷酸氢二钾2.92%时,得到最高理论酶活力为174.98 U/g,与实验结果相符。分别在自然状态和调控状态下开展托盘SSF中间规模试验。结果表明,在自然SSF条件下,酵曲温度和含水量变化幅度较大,酵曲温度最高达到43℃,最后料曲水分损失22%,收获GAL活力为128.5 U/g;在调控状态下,通过调节曲房空气的温度和相对湿度,可以维持相对稳定的温度和含水量,酵曲高峰期温度仅维持在33.5～36.5℃,酵曲水分含量下降幅度较小。最后收获GAL活力达到166.3 U/g,比自然发酵酶活提高了29.4%。通风换气和喷无菌水是调节发酵过程中温度和水分的有效措施。GAL粗酶制剂稳定pH范围在3.5～6.5,最适温度50～60℃,在70℃以下时稳定,经过猪胃肠液仍能保持活力70%以上,金属离子影响酶活力。GAL对底物（对硝基苯酚-α-D-吡喃半乳糖苷）Km为1.38 mmol L-1,Vm为2.58 mmol L-1s-1。粗酶制剂中含有其它多种非淀粉多糖酶,在常温能稳定储存。在玉米-豆粕型日粮中添加GAL对肉鸡营养物质利用、生产性能、血清学参数利器官重量的影响进行了研究。结果表明,GAL能改善日粮代谢能水平和营养物质消化率,显著提高肉仔鸡早期生长阶段的生产性能,日粮能量与GAL添加水平间存在一定的互作效应。
论文目录:
第一章 绪论
1 研究目的和意义
2 国内外研究现状
3 研究内容和方法
第二章 试验研究
试验一 饲用青霉α-半乳糖苷酶活力测定
1 前言
2 材料与方法
3 结果与分析
4 讨论
5 小结
试验二 EMS和NTG对青霉的诱变作用
1 前言
2 材料与方法
3 结果与讨论
4 小结
试验三 高产α-半乳糖苷酶菌株的诱变选育
1 前言
2 材料与方法
3 结果与讨论
4 小结
试验四 稳定型产酶菌株及其诱导效应研究
1 前言
2 材料与方法
3 结果与讨论
4 小结
试验五 固态发酵培养条件研究
1 前言
2 材料与方法
3 结果与讨论
4 小结
试验六 固态发酵培养基组分优化
1 前言
2 材料与方法
3 结果与讨论
4 小结
试验七 中间规模生产α-半乳糖苷酶试验
1 前言
2 材料与方法
3 结果与讨论
4 小结
试验八 α-半乳糖苷酶理化性质的研究
1 前言
2 材料与方法
3 结果与讨论
4 小结
试验九 玉米-豆粕型日粮中添加α-半乳糖苷酶制剂对肉鸡营养物质利用、生产性能、血清学指标和器官重量的影响
1 前言
2 材料与方法
3 结果与分析
4 讨论
5 小结
第三章 结论与建议
◆参考文献
◆致谢
◆附录
◆个人简历
发布时间: 2005-06-13
参考文献
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