高温α

花匠小妙招
2024-11-26 10:24

高温α-淀粉酶产生菌的遗传改良及发酵工艺优化

【摘要】：高温α-淀粉酶是目前最重要的工业酶制剂之一,广泛应用于发酵、制糖、纺织、造纸等工业。地衣芽孢杆菌是至今为止用于高温α-淀粉酶工业化生产的为惟一生产菌株。本研究对地衣芽孢杆菌生产菌株进行了遗传改良并对其发酵工艺进行研究与优化,以期提高其高温α-淀粉酶的发酵生产水平。本文从改善高温α-淀粉酶的来源菌地衣芽孢杆菌的蛋白分泌角度,采用基因工程手段对地衣芽孢杆菌进行遗传改良。通过PCR技术,从地衣芽孢杆菌ATCC14580基因组扩增出含有地衣芽孢杆菌degQ完整读框的600 bp左右的片段。用BamHI酶切PCR产物,克隆入pHY-P43的BglII位点,获得了重组质粒pHY-P43-degQ。将上述构建的重组质粒通过电转化的方法转化地衣芽孢杆菌ATCC14580和B0204,分别获得了转化子ATCC14580(pHY-P43-degQ)和B0204(pHY-P43-degQ)。摇瓶发酵试验结果表明,转化子ATCC14580(pHY-P43-degQ)产α-淀粉酶水平为35.4 U/mL,较出发菌株提高了近30倍,转化子B0204(pHY-P43-degQ)产α-淀粉酶的水平提高了15-18 %。对转化子B0204(pHY-P43-degQ)做进一步的发酵工艺研究与优化。考察了菌株B0204(pHY-P43-degQ)基本的生理特征,能够利用葡萄糖、乳糖、蔗糖、甘油、卫矛醇、半乳糖、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸为碳源,在34-50℃、pH 5.5-7.8下生长,最适生长温度42℃,最适生长pH6.5。初步确定了重组菌B0204(pHY-P43-degQ)适宜的培养基和发酵条件,最优的摇瓶发酵条件是:棉籽粉2.5 %,碳源4 %,磷酸盐40 mmol/L。培养基pH6.0,接种量为10 %。重组菌B0204(pHY-P43-degQ)优化后产酶能力比优化前产酶活能力提高71.5%,在优化条件下对重组菌B0204(pHY-P43-degQ)作进一步的研究和出发菌株B0204进行摇瓶发酵,在整个发酵过程中,重组菌的酶活提高了28 %。

【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009

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