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环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的发酵条件及初步应用研究

作　者: 杨新建
导　师: 王金洛；徐福州
学　校: 首都师范大学
专　业: 细胞生物学
关键词: β-甘露聚糖酶环状芽孢杆菌产酶条件性质发酵应用
分类号: S816.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

β-甘露聚糖酶是由芽孢杆菌等分泌的一类能够水解甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘聚糖的生物活性酶。近年来，它在降解植物胶生产功能性甘露低聚糖以及作为饲料添加剂等方面倍受关注。本试验以胶豆角和高温为筛选条件，获得一株高产β-甘露聚糖酶的环状芽孢杆菌（命名为WXY-100）。通过正交设计方法筛选优化该菌培养基配方和产酶条件，培养基配方为：酵母抽提物20g／L、魔芋粉20 g／L、（NH₄）₂ SO₄ 2 g／L、KH₂PO₄ 1 g／L、MgSO₄·7H₂O 1 g／L；产酶条件为：菌种种龄8～12h、接种量6％、装液量25 ml、pH7.5、培养温度40℃、培养时间25h。根据上述最佳条件，该菌体产生的β-甘露聚糖酶的比活性最高可达到1002.25 u/ml。发酵液离心去除菌体，上清液经过硫酸铵沉淀、透析、浓缩，得到相对较纯的β-甘露聚糖酶，然后对其性质进行了初步研究，结果为：在pH4～8和60℃以下稳定，作用最适条件是pH5.0和60℃，Cu²⁺和Co²⁺对酶有比较显著的激活作用，Ba²⁺只有微弱的激活作用，Hg²⁺对酶有强烈的抑制作用，Al³⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺、Ag⁺、Fe³⁺对酶有一定的抑制作用，EDTA、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺对酶活性影响不大。在环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的各项指标筛选优化的基础上在发酵罐中进行放大研究，通过在50 L发酵罐中β-甘露聚糖酶发酵过程的规律以及操作条件（纯氧的摄入、pH的变化、补料等）对发酵过程影响的筛选，获得了环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的发酵罐放大工艺，进而通过发酵罐的放大作用研究环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的特点，从而提供可直接放大的参数，为进一步工业生产提供方法和操作条件。最后本试验对环状芽孢杆菌WXY-100发酵产物（主要成分为β-甘露聚糖酶）作为饲料添加剂的应用效果进行了初步研究。通过发酵产物对肉鸡体重均匀度的影响及其抗感染作用研究结果发现，发酵产物的添加可以有效的改善动物的体重均匀度，改善程度平均在25％左右；同时可降低动物感染后的死亡率，提高增重，降低料肉比。该研究结果提示环状芽孢杆菌WXY-100发酵产物作为饲料添加剂具有较好的应用前景。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
图和附表清单  7-9
引言  9-12
  1 国内外研究现状  9
  2 立题依据  9-10
  3 研究目的以及意义  10
  4 研究内容与技术路线  10-12
第一章文献综述  12-28
  1 β-甘露聚糖酶  12-19
  2 功能性低聚糖  19-28
第二章产β-甘露聚糖酶的环状芽孢杆菌优势菌株的筛选  28-33
  1 实验材料  28
  2 实验方法  28-29
  3 酶活性检测方法  29-31
  4 结果与分析  31-32
  5 讨论  32
  本章小结  32-33
第三章环状芽孢杆菌WXY-100的产酶条件研究  33-42
  第一节产酶培养基组分的优化  33-37
    1 实验材料  33-34
    2 实验方法  34-35
    3 结果与分析  35-37
    4 讨论  37
  第二节产酶环境条件的优化  37-41
    1 实验材料  37-38
    2 实验方法  38-39
    3 结果与分析  39-40
    4 讨论  40-41
  本章小结  41-42
第四章环状芽孢杆菌WXY-100产酶的发酵罐放大工艺研究  42-50
  1 实验材料  42
  2 实验方法  42-44
  3 结果与分析  44-47
  4 讨论  47-49
  本章小结  49-50
第五章环状芽孢杆菌WXY-100发酵产物的性质研究  50-58
  1 实验材料  50
  2 实验方法  50-52
  3 结果与分析  52-55
  4 讨论  55-57
  本章小结  57-58
第六章环状芽孢杆菌WXY-100发酵产物的应用研究  58-64
  第一节发酵产物对肉鸡体重均匀度的影响  58-60
    1 材料与方法  58
    2 结果与分析  58-60
    3 讨论  60
  第二节发酵产物在肉鸡受病菌感染以及应激条件下的作用  60-63
    1 材料与方法  60-61
    2 结果与分析  61-62
    3 讨论  62-63
  本章小结  63-64
本文结论与展望  64-65
参考文献  65-70
致谢  70

环状芽孢杆菌WXY-100产β-甘露聚糖酶的发酵条件及初步应用研究

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