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一株碱性蛋白酶产生菌的分离与应用

作　者: 刘向宇
导　师: 郭华
学　校: 湖南农业大学
专　业: 粮食、油脂与植物蛋白工程
关键词: 碱性蛋白酶酶活力去污能力紫外诱变响应曲面法
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文采用微生物发酵方式让细菌利用水酶法提取油茶油后的工艺水中的有机营养物质,产生碱性蛋白酶,然后与工艺水中的茶皂素一起配合应用到污布洗涤上。通过对微生物的筛选,鉴定,诱变选育和发酵条件的优化,从酶活力和去污力两方面着手,获得一株较好的产碱性蛋白酶的菌株和较佳的培养条件。主要结论如下：从湖南耒阳哲桥镇茶籽油榨油坊内采集的油污样品中分离筛选出一株能耐受茶皂素并产生碱性洗涤用蛋白酶的菌株。其产生碱性蛋白酶酶活力为150U/mL,污布去污值Ri达到18。通过对菌株进行菌落及菌株微观形态鉴定和生理生化鉴定,初步确定其属于芽孢杆菌属。其特征性质接近于枯草芽孢杆菌种。经过紫外诱变选育试验,最佳试验条件为：稀释10-5倍,用液量0.1mL,照射时间为180s。获得的菌株产生碱性蛋白酶酶活力为290U/mL,是诱变前菌株产酶能力的2倍,其污布去污值(Ri)19也相应提高。此株菌命名为STPZ-503。在单因素实验中对碳源,氮源,和工艺用水量,金属离子等条件逐个进行考察优化。发现工艺水,可溶性淀粉,蔗糖,酵母膏,茶粕,Mn2+等6个因素对蛋白酶活性影响较大。发酵产酶条件的优化试验获得的最佳培养条件：36℃,250rpm,初始pH为8-9,接种量在5%时,经过优化酶活从290U/mL提升到310U/mL。在考虑影响因子交互作用的前提下,采用响应方程回归分析,得到液体发酵培养基的最佳组成(1000mL)为：工艺水添加量810mL,酵母膏1.55g,蔗糖1.00g,蒸馏水190mL,起始pH8.5。试验证实该发酵培养条件下酶活力540.68U/mL,是优化前酶活的2倍；去污值为20.21,比优化前去污能力有一定提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-19
  1 有关碱性蛋白酶生产菌株的研究  10-14
    1.1 碱性蛋白酶  10-11
    1.2 碱性蛋白酶的理化性质  11
    1.3 产碱性蛋白酶的主要菌种  11-12
    1.4 高产菌株的选育  12-13
    1.5 国内外有关碱性蛋白酶生产菌株研究的进展  13-14
      1.5.1 国内研究  13
      1.5.2 国外研究  13-14
  2 碱性蛋白酶在洗涤剂中的应用  14-15
  3 水酶法提取油茶籽油工艺和茶皂素的利用现状  15-18
    3.1 水酶法提取油茶油工艺  15-16
    3.2 副产物茶皂素的应用  16-18
      3.2.1 茶皂素简介  16-17
      3.2.2 茶皂素的应用现状  17-18
  4 本文研究目的和内容  18-19
    4.1 研究目的  18
    4.2 研究内容  18-19
第二章碱性蛋白酶产生菌的分离筛选与鉴定  19-31
  1 材料与方法  19-23
    1.1 材料、仪器设备与试剂  19-20
      1.1.1 材料  19
      1.1.2 培养基  19-20
      1.1.3 仪器设备  20
      1.1.4 试剂  20
      1.1.5 主要试剂的配制  20
    1.2 试验方法  20-23
      1.2.1 总技术路线  20-21
      1.2.2 样品采集  21
      1.2.3 菌种富集分离  21
      1.2.4 初筛选  21
      1.2.5 复筛选  21
      1.2.6 菌株鉴定  21-22
      1.2.7 JB-02蛋白污布制备与洗涤效果测定  22
      1.2.8 碱性蛋白酶活力测定方法(福林酚法)  22-23
  2 结果与分析  23-29
    2.1 菌种分离与筛选  23-24
    2.2 初筛选结果  24-25
    2.3 复筛选结果  25-29
      2.3.1 碱性蛋白酶活力测定结果  25-26
      2.3.2 蛋白污布洗涤效果比较  26
      2.3.3 综合分析结果  26-28
      2.3.4 菌株鉴定结果  28-29
  3 结果与讨论  29-31
第三章菌株的紫外线诱变选育  31-40
  1 材料与方法  31-34
    1.1 试验材料  31-32
      1.1.1 菌种  31
      1.1.2 培养基  31
      1.1.3 主要试剂与仪器设备  31-32
    1.2 试验方法  32-34
      1.2.1 生长曲线的测定  32
      1.2.2 制作致死率曲线,选择照射剂量  32-33
      1.2.3 诱变筛选  33
      1.2.4 突变菌株遗传稳定性考察  33
      1.2.5 碱性蛋白酶活力测定方法(福林酚法)  33
      1.2.6 数据处理方法  33-34
  2 结果与分析  34-39
    2.1 酶活力测定标准曲线  34
    2.2 菌株生长曲线图  34-35
    2.3 诱变菌株获得  35-37
      2.3.1 杀菌曲线图  35-36
      2.3.2 紫外诱变筛选  36-37
    2.4 菌株传代稳定性考察  37-39
  3 小结与讨论  39-40
第四章碱性蛋白酶产生菌发酵条件的优化研究  40-60
  1 材料与方法  40-44
    1.1 试验材料  40-41
      1.1.1 菌种  40
      1.1.2 培养基  40
      1.1.3 主要试剂与仪器设备  40
      1.1.4 主要的试剂配制  40-41
    1.2 试验方法  41-44
      1.2.1 发酵产酶条件的优化  41
      1.2.2 培养基的组成优化  41-43
      1.2.3 数据处理方法  43-44
  2 结果与分析  44-58
    2.1 发酵产酶条件的优化研究结果  44-45
      2.1.1 发酵温度对产酶影响的结果分析  44
      2.1.2 摇床转速对产酶影响的结果分析  44-45
      2.1.3 培养基中pH环境对产酶影响的结果分析  45
      2.1.4 接种量对产酶影响的结果分析  45
    2.2 单因素实验结果分析  45-48
      2.2.1 工艺水添加量对发酵液酶活力及去污效果的影响  45-46
      2.2.2 不同碳源对发酵液酶活力的影响  46-47
      2.2.3 不同氮源对发酵液酶活力的影响  47-48
      2.2.4 金属离子对发酵液酶活力的影响  48
    2.3 Plackett-Burman试验结果分析  48-51
    2.4 最陡爬坡试验结果分析  51
    2.5 BOX-Behnken试验结果分析  51-55
    2.6 产酶能力大小的响应面分析与优化  55-57
    2.7 去污能力大小的响应面分析与优化  57-58
    2.8 综合结果分析  58
  3 小结与讨论  58-60
第五章结论与展望  60-62
参考文献  62-68
致谢  68-69
作者简介  69

一株碱性蛋白酶产生菌的分离与应用

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