一株无柄灵芝菌(G.resinaceum)LZ02高产漆酶液体培养基的响应面法优化

【目的】采用响应面法优化液体发酵培养基的碳、氮源,提高大型真菌无柄灵芝菌(G.resinaceum)LZ02的漆酶产量。【方法】在MF基础产酶培养基和单因素试验的基础上,以干酪素(A)、麦麸(B)、葡萄糖(C)、酒石酸铵(D)的添加量为4个影响因素,以漆酶酶活为响应值(Y),采用Design-Expert8软件的中心组合设计方法设计响应面试验,研究干酪素、麦麸、葡萄糖、酒石酸铵各自变量及其交互作用对漆酶产量的影响,并建立以漆酶产量为响应值的二次多项式回归数学模型,得到高产漆酶的最佳液体发酵培养基的碳氮源配比。【结果】无柄灵芝菌(G.resinaceum)LZ02产酶培养基4个因素的最佳组合为干酪素含量2.5%、麦麸含量1.5%、葡萄糖含量1.0%和酒石酸铵含量0.6%时,相应响应面二次模型预测漆酶活性最大值为16505U/L,通过3次平行摇瓶发酵试验得到的菌漆酶活性为15 800 U/L,与理论预测值无明显差异。【结论】响应面分析法提供的模型较真实地拟合了实际情况,证明了模型的可靠性。

无柄灵芝菌LZ02高产漆酶条件及部分酶学性质分析

【目的】从采自新疆天山的无柄灵芝菌(G.resinaceum)中筛选获得1株高产漆酶的LZ02菌株,对其产酶条件进行优化,研究部分酶学性质。【方法】采用单因素实验,对其产酶条件优化并研究其酶学特性,采用双向电泳检测酶蛋白。【结果】LZ02菌株产漆酶的最佳碳源为2.5%麦麸+1%葡萄糖,最佳氮源为干酪素;Cu^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(2+)、Zn^(2+)和Ca^(2+)的添加对LZ02产漆酶有一定的促进作用,而Co^(2+)具有明显的抑制作用;藜芦醇和愈创木酚抑制产酶并使产酶高峰由第3 d推后至第9 d,添加没食子酸和ABTS对产酶影响不大,单宁酸对产酶有抑制作用。LZ02菌漆酶最适反应温度为60℃,且在80℃仍具有漆酶活性;在40℃,pH 4.0~5.0,酶活性最稳定;最适反应pH为3.0,Mn^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)、Ba^(2+)和K^(+)对酶稳定性有一定的促进作用,Co^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(2+)和Pb^(2+)对酶的稳定性具有明显的破坏作用;对菌体及发酵液进行了双向电泳检测,测定其等电点为4.1;获得了1个纯化酶蛋白质谱序列,该蛋白与Ganoderma Lucidum来源的Laccase高度同源。【结论】无柄灵芝菌(G.resinaceum)漆酶的合成和分泌受到营养水平、培养条件、生长阶段以及培养基中诱导剂的严格调控,木质素或木质素相关的芳香类化合物、N源和C源也能调节漆酶的合成;漆酶活性对不同种类、不同浓度的金属离子以及诱导剂的响应不尽相同,其具有较复杂的生理功能及调控机制。